les enjeux de la transition énergétique pour les smart … · durable et Énergie ... améliorer...
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David MARCHAL, chef de service adjoint « Réseaux et énergies renouvelables » 12 juin 2015,
Les enjeux de la
Transition énergétique
pour les smart grids
Agenda
« Les smart grids au cœur de la transition énergétique »
1. Objectifs de la Transition Energétique et smart grids
2. Les 4 grands objectifs des smart grids
3. Le guichet des Investissements d’Avenir de l’ADEME
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L’ADEME en bref
• EPIC sous tutelle des Ministères
• Écologie, développement durable et Énergie
• Enseignement supérieur et recherche
• Domaines d’activité:
• Prévention des Déchets
• Transport et mobilité
• Ville durable (air, bruit)
• Énergie et climat
• Efficacité énergétique
• Budget:
• 590 M€ , en 2014
• 3 300 M€, au titre des investissements d’avenir
• Nos Missions
• Connaître : animation et financement de la recherche et l’innovation
• Convaincre et mobiliser: information et sensibilisation des publics
• Conseiller : les entreprises, les collectivités, l’État
• Aider à réaliser : aides financières à la réalisation de projets
• Combien, où ?
• Environ 1000 employés
• Siège (Angers, Paris, Sophia Antipolis)
• 26 Directions régionales
Les objectifs de la loi
• Les objectifs « climat » • Réduire les émissions de GES de 40% en 2030, de 75% en 2050 (/1990)
• Les objectifs « efficacité énergétique » • Réduire la conso d’énergie fossile primaire de 30% entre 2012 et 2030
• Les objectifs « diversification du mix énergétique » • Porter la part des EnR dans la conso finale brute énergétique à 23%
(2020), puis 32% (2030)
• Electricité:
• Réduire la part d’électricité nucléaire à 50% à horizon 2025
• 40% de la production d’électricité d'origine renouvelable
• Gaz: 10% de la consommation finale de gaz d'origine renouvelable
• Carburants: 15% de la consommation finale de carburants d'origine renouvelable
• Chaleur:
• 38% de la consommation finale de chaleur d'origine renouvelable
• chaleur et de froid renouvelables livrés par les réseaux de chaleur: *5 en 2030
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Le système électrique de 2030
• Les mix possibles • 40% EnR en 2030, en majorité variable
• Environ 30 GW de PV et 40 GW d’éolien
• L’équilibre horaire: nouvelle dynamique • Pics journaliers solaires
• Fluctuations de l’éolien hebdomadaires et saisonnières
Juin 2015 5
Source : RTE Eco2mix 1 semaine de juin 2015
Source : ADEME, simulation d’un mix 40% EnR: 1 semaine
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Caractéristiques des smart grids
• Contexte
• Développement des EnR
• Développement des TIC
Intersection entre deux mondes : Énergie et TIC
Pourquoi l’ADEME intervient-elle dans ce jeu d’acteurs ?
Caractéristiques des réseaux électriques actuels
Caractéristiques des réseaux électriques intelligents
Analogique Numérique
Unidirectionnel Bidirectionnel
Production centralisée Production décentralisée
Communicant sur une partie des réseaux
Communicant sur l’ensemble des réseaux
Gestion de l’équilibre du système électrique par l’offre/ production
Gestion de l’équilibre du système électrique par la demande/consommation
Consommateur Consom’acteur
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Rôle de l’ADEME par rapport au développement des Smart grids
• Faciliter l’injection d’EnR • Limiter l’impact de l’intermittence (prévision,
stockage) • Adapter la demande à l’offre : pilotage de la
demande • Participation des Enr aux services systèmes
• Favoriser la MDE / MDP • Faciliter le déploiement chez les
consommateurs (interopérabilité, confidentialité des données)
• Impliquer les consommateurs (information, appropriation, aspect ssociologiques)
• Favoriser l’efficacité énergétique du réseau
• Anticiper l’évolution des réseaux et des usages et tester de nouveaux modèles d’affaires
• Effacer plutôt que produire : métier d’agrégateur
• Agréger les productions renouvelables • Faciliter la communication entre les différentes
échelles du réseau • Synergie avec opérateurs Internet • Intégrer les nouveaux usages (VE…)
Les données des smart grids au cœur de la TE
Beaucoup de données • Comptage énergie
• Sonde, température, tension, courant…
• Prix du marché
• Niveau de charge batterie
• Prévision de consommation
• Prévision de production
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• Pour qui, pour quoi ? • Pour les gestionnaires de réseau
• Observabilité
• Commandabilité
• Pour les fournisseurs d’électricité
• Modulation de la demande
• Pour les consommateurs:
• Facturation exacte
• Développement d’une culture de l’énergie
• Pour les producteurs EnR:
• Prévision
• Et les nouveaux acteurs : les agrégateurs d’effacement, les opérateurs de stockage, les IRVE
Faciliter l’intégration des EnR au système
• Réduire les erreurs de prévisions
• Le stockage multiservice: • Lissage, arbitrage, capacité, réglage de tension…
• Plusieurs acteurs concernés
• Comment opérer un stockage de façon optimale pour en maximiser la valeur?
• En lien avec les prévisions de production et de prix de marché
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Source: projet enrpool
Faciliter l’intégration des EnR au système
• L’intégration des EnR : Exemples de projets
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Evaluer le potentiel de modulation des
consommations électriques d’industriels
pour compenser la variabilité de productions
ENR
ENERGY POOL, SCHNEIDER ELECTRIC,
CEA-INES
Durée : 3 ans
Montant : 2,3 M€
Aide PIA : 1,1 M€
Améliorer l’efficacité du réseau et
assurer l’intégration d’énergie éolienne
tout en optimisant les coûts de
raccordement
ERDF, SAFT, SCHNEIDER ELECTRIC,
EDF R&D, RTE, UTT, L2EP, ENEL
GREEN POWER FRANCE, MADE,
GENERAL ELECTRIC
Durée : 3 1/2 ans
Montant : 23 M€
Aide PIA : 7,6 M€
Localisation : Aube
Le besoin de flexibilité du système électrique en 2030
• Sur une journée, le besoin de flexibilité dépend fortement du taux de pénétration du PV
• De nouvelles opportunités d’arbitrage infra-hebdomadaires
• Un système électrique français déjà très flexible 11
Juin 2015 – illustrations : étude PEPS – ADEME – DGCIS - ATEE
Le besoin de flexibilité à l’horizon 2030
• Priorité: • développer la flexibilité de la demande à bas coût
• Exemples emblématiques: Pilotage de la demande d’ECS ou de la charge des VE
• Les appels d’offres effacement de la loi
• Ce que fait l’ADEME: • Lancement d’une évaluation du gisement de flexibilité industrielle
en 2015
Juin 2015 – illustrations : étude PEPS – ADEME – DGCIS - ATEE 12
0,0
1000,0
2000,0
3000,0
4000,0
5000,0
6000,0
7000,0
8000,0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920212223
Co
nso
mm
atio
n (
MW
)
Heure de recharge
Actuel
2030 Bien placé
2030 Piloté
0%
2%
4%
6%
8%
10%
12%
14%
16%
18%
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23
Charge au domicile (pas depilotage intelligent)
Charge pilotée au domicile
Charge pilotée sur le lieu detravail
Profils moyens Eau chaude sanitaire Profils moyens Véhicules électriques
La flexibilité du système électrique
• Exemple de projets : modulation de demande et effacement
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SYDEV, ERDF, RTE, ACTILITY, ALSTOM
GRID, COFELY INEO, LEGRAND, CNAM
Durée : 5 ans
Coût du projet : 28 M€
Aide PIA : 9,5 M€
Localisation : Vendée
Tester de nouveaux concepts de
valorisation des flexibilités (production et
consommation) au niveau du
département de la Vendée
MILLENER
EDF SEI, NGANALYTICS, SAFT, EDELIA,
DELTA DORE, SUNZIL, SCHNEIDER
ELECTRIC
Durée : 4 ans
Montant : 30 M€
Aide PIA : 5,9 M€
Localisation : La Réunion,
Guadeloupe, Corse
Développer des outils de gestion de
l’équilibre offre-demande adaptés aux
territoires insulaires équipés de moyens
de production EnR
© E
DF
SE
I
Les smart grids pour faciliter la MDE
• Les enjeux: • La réduction de la consommation
• La réduction de la pointe
• Les moyens • L’information / sensibilisation
• Changement de comportement
• Investissement
• Animation / coaching
• Le pilotage de la demande
• Les tarifications incitatives
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Les smart grids pour faciliter la MDE
• Des exemples de projets pour la MDE
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ERDF, NIJI, ALOEN, UFC, CSF, VITY,
LORIENT AGGLOMERATION, UBS, PEB,
RTE, DELTA DORE, REGION BRETAGNE
Durée : 3 ans
Montant : 13 M€
Aide PIA : 5,3 M€
Localisation : Lorient Agglomération
Comparer auprès de 975 ménages la mise
à disposition de données électriques
individuelles à une animation collective
autour des enjeux de MDE, et proposer
aux collectivités des outils de suivi
énergétiques
ECO CO2, CGI BUSINESS CONSULTING,
VITY TECHNOLOGY, FLUDIA, IPSOS,
LUTIN USERLAB
Durée : 2 ans
Montant : 4 M€
Aide PIA : 1,9 M€
Localisation : France métropolitaine
Evaluer auprès d’un panel représentatif
de 4000 foyers le potentiel d’économies
d’énergie de différents dispositifs
d’affichage des consommations
d’électricité
L’intégration des nouveaux usages de l’électricité
• Le cas des véhicules électriques • Niveaux de charge: 3 – 22 – 43 kW
• Compromis réseau / confort de l’utilisateur
• Enjeux de piloter de la charge, en prenant en compte:
• Le prix spot de l’électricité
• L’optimisation d’une grappe pour respecter la Pmax d’un raccordement
• Les contraintes d’acheminement locales
• Exemple de projet:
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ERDF, G2, MOP EASY, SUPELEC,
NEXANS, TRIALOG, TETRAGORA, PARK’N
PLUG
Durée : 3 ans
Montant : 10 M€
Aide PIA : 4 M€
Localisation : IDF
Gestion optimisée de recharge de
véhicules électriques dans le résidentiel
collectif
L’ADEME engagée dans les smart grids depuis 2009
Un programme sur plusieurs années : 165 M€ :
• 6 projets intègrent du stockage
• 9 projets s’intéressent à la thématique de la gestion de la flexibilité avec 7000 foyers impliqués
• A différentes échelles
• A la recherche des modèles d’affaires
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AMI Dates
d’ouverture Dates de clôture
AMI 1&2
juillet 2009 31 mars 2010
AMI 3 1er juin 2011 4 octobre 2011
15 décembre 2011
AMI 4 22 mars 2012 10 décembre 2012
AMI 5 En cours 9/01/2015
11/09/2015
• 17 projets financés
• pour un montant de financement total de 90 M€
• et plus de 300M€ de budget total
Les Appels à projets en cours à l’ADEME
• Les appels à projets ouverts: • Véhicules routiers et mobilité du futur 01/10/2015
• Energies renouvelables 02/10/2015
• Aide au déploiement des infrastructures de recharge pour véhicules hydrides et électriques 31/12/2015
• Systèmes électriques intelligents 21/03/2016
• Industrie et agriculture éco-efficientes 30/11/2016
• Méthodes industrielles pour la rénovation et la construction de de bâtiments 30/12/2016
• Une nouvelle dynamique • Financement plus lisible (subvention, aide partiellement
remboursable ou fonds propres)
• Instruction en 3 mois
Venez rencontrer l’ADEME avant de déposer un dossier
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Clin d’oeil
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• Les TIC au cœur de la TE, mais attention à leur consommation !
• Etude sur l’estimation de la consommation d’électricité des TIC pour les smart grids
• À paraître prochainement:
ANNEXES
Juin 2015 21
Les acteurs du marché
Producteurs GRT GRD
Associations
de
consommateur
s/consommate
urs
Communication
Traitement de données
Equipements
réseau
Services de
conseil
énergétique &
FAI
Fournisseurs
Equipements
aval
compteur
Agrégateur
s
Stockeurs
Projet SEL – non financés
Production
Stockage
Acteurs
de
production
transport
et
distribution
d’électricit
é
Fournisse
urs
d'équipem
ents et/ou
services