Trois questions, une réponse
La Suisse a encore environ 25 ans pour mettre en œuvre sa stratégie énergétique 2050 : Développer les énergies renouvelables, accélérer la décarbonisation, augmenter l'efficacité énergétique. Mais il y a aussi quelques questions concernant le réseau électrique. Claudio Cerri, responsable du centre régional de Turgi, y répond.
Claudio Cerri, responsable du centre régional de Turgi
Claudio Cerri, en quoi un réseau robuste est-il crucial pour la mise en œuvre de la stratégie énergétique 2050 ?
Pour que la Suisse reste attractive en tant que site économique. Aucune entreprise ne peut se permettre des pannes de courant. Les particuliers attendent eux aussi un réseau bon marché, sûr et durable. Nous passons d'une structure centralisée à une structure décentralisée. De plus, la décarbonisation signifie à l'avenir davantage d'énergie électrique. Les pompes à chaleur et l'électromobilité ont besoin de beaucoup d'électricité. Le réseau n'a pas été conçu pour cela à l'époque. Si une maison individuelle exploite une station de recharge pour voiture électrique, c'est comme si elle utilisait une cuisine supplémentaire. Là où auparavant une simple rue de quartier était alimentée en électricité, l'électricité des installations photovoltaïques (PV) reflue désormais aussi - il faut une plus grande ligne vers cette maison. Une grande partie de ce que prévoit la stratégie énergétique 2050 ne fonctionne que si le réseau peut le supporter.
Que signifie le terme "smart grid" que l'on entend souvent ?
Il s'agit de réunir tous les acteurs du réseau sur le plan de l'approvisionnement et de la rentabilité. Un exemple : sur une maison, une installation photovoltaïque produit de l'électricité. Autrefois, le flux d'électricité était à sens unique - l'électricité ne circulait que dans un sens, de la centrale électrique au consommateur. Aujourd'hui, le trafic est à double sens. Le courant circule aussi en sens inverse. Ce qui entraînerait une collision sur la route entraîne une surcharge et une baisse de la qualité du réseau. Les réseaux n'ont été construits ni pour le fonctionnement bidirectionnel ni pour les besoins accrus en puissance. C'est pourquoi les réseaux doivent être renforcés à grands frais ou mis à niveau au moyen de l'automatisation du réseau de distribution. Aujourd'hui, le client est à la fois consommateur et producteur. Grâce à des systèmes intelligents, il pourra à l'avenir participer activement au marché de l'énergie et, par exemple, vendre son surplus d'électricité à son voisin ou participer activement à la régulation du réseau de distribution.
Comment l'intelligence artificielle aide-t-elle à la planification du réseau ?
Dans le cadre de la stratégie énergétique, les réseaux sont planifiés pour 30 à 40 ans. Les lignes et les installations doivent répondre aux exigences du futur - sinon, nous devrions ouvrir la route à grands frais tous les deux ans. Les mesures fournissent la situation actuelle, mais nous avons besoin de projections sur le flux d'électricité dans 40 ans. Nous ne pouvons pas utiliser les données collectées par un compteur intelligent comme ça - protection des données. C'est là qu'intervient l'intelligence artificielle (IA) : grâce aux profils synthétiques, nous pouvons représenter les ménages et les entreprises, calculer des probabilités et simuler des scénarios. Au lieu de récupérer tous les points de mesure d'AEW, nous pouvons générer les données à l'aide de l'IA. Cela augmente l'efficacité de notre planification et fournit des bases de décision : a-t-on vraiment besoin d'étendre le réseau ou pouvons-nous le renforcer virtuellement ? Ce dernier point implique d'harmoniser l'interaction de tous les acteurs du réseau.
Comment faut-il se représenter cette transformation du réseau ? Quels sont les investissements nécessaires ?
Classiquement, cela signifie investir dans le réseau câblé et installer davantage de transformateurs. Mais ce n'est qu'une partie. Dans le cadre de la numérisation, nous devons investir dans la technologie. Nous avons besoin de plus d'automatisation, de plus de surveillance, de plus de cybersécurité. Nous devons accorder une attention particulière à la protection de notre Operational Technology, la technologie qui soutient l'ensemble de nos processus. Même dans les installations de réseau intelligentes, il faut investir dans la gestion des risques et dans la sécurité : Dans les stations de transformation conventionnelles, le fournisseur d'énergie - et seulement le fournisseur d'énergie - peut couper le courant en appuyant sur un bouton sur place. Dans le cas d'une station de transformation intelligente, les pirates informatiques pourraient également le faire - et on sait qu'ils n'ont pas de bonnes intentions.
Quel est le rôle des solutions de stockage ?
Une importante, et ce à double titre. Du côté du consommateur, le stockage optimise l'autoconsommation. Le réseau n'est pas inutilement sollicité si l'électricité est stockée au lieu d'être injectée dans le réseau. Il est encore plus avantageux d'acheter de l'électricité sur le réseau que de l'utiliser pour son propre stockage. Mais à l'avenir, le stockage devrait devenir plus lucratif. De plus, un ménage reste autonome - au moins pendant quelques heures - en cas de black-out. Du côté des fournisseurs d'énergie, le stockage augmente la sécurité d'approvisionnement. Les accumulateurs chimiques à grande capacité permettent de remédier à un déséquilibre énergétique lorsque la production d'électricité ne suffit pas à couvrir les besoins. Mais cela ne vaut que pour le fonctionnement journalier. Pour l'équilibre saisonnier, il faut les grands réservoirs d'eau des centrales de pompage-turbinage.
Un trop grand nombre de voitures électriques et de pompes à chaleur pourrait-il surcharger le réseau ?
Les installations photovoltaïques décentralisées sont le principal moteur des congestions du réseau dans les zones rurales. En été, nous passons beaucoup de temps à l'extérieur, nous avons moins besoin de lumière, nous ne chauffons pas ou nous sommes en vacances. C'est pourtant à ce moment-là que les installations photovoltaïques produisent le plus d'électricité, et en plus toutes en même temps. Les pompes à chaleur représentent en revanche un petit risque pour le réseau. Dans leur réservoir d'eau, elles conservent de l'eau chaude pour le chauffage au sol ou pour l'eau sanitaire. Il est possible de contrôler le moment où cette eau est chauffée, de préférence lorsque l'installation photovoltaïque produit abondamment. Les voitures électriques représentent également un faible danger. Toutes les voitures électriques ne sont jamais chargées en même temps. De plus, tous les véhicules branchés ne se chargent pas toujours complètement et la puissance de charge diminue vers la fin du processus de charge. L'expérience montre qu'environ 25 % des voitures électriques se chargent en même temps, à l'exception des stations de recharge rapide. En outre, la situation à la campagne diffère de celle en ville. Dans les zones rurales, il y a plus de voitures parce que la desserte en transports publics est moins bonne. En revanche, il y a plus de toits disponibles pour les installations photovoltaïques, qui peuvent fournir l'électricité. Comme AEW approvisionne surtout les zones rurales en énergie, nous nous adaptons à cette situation. En ville, il manque des surfaces pour les installations PV, mais en contrepartie, beaucoup ne possèdent pas de voiture et les loueurs d'appartements ne sont guère motivés pour offrir des possibilités de recharge. En ville, l'électricité est bien plus nécessaire pour les transports publics et le commerce. Dans le débat sur la surcharge du réseau électrique par les voitures électriques, la recharge bidirectionnelle est parfois mise en avant. Avec cette technologie, l'énergie stockée dans la batterie peut être réinjectée dans le réseau. De nombreux constructeurs ne sont pas encore prêts. Même ceux qui soutiennent cette technologie l'admettent : Pour des raisons de garantie, on ne peut effectuer le processus de charge bidirectionnelle que de manière limitée, puis la fonction est bloquée. Car qui voudrait ruiner la batterie, l'élément le plus cher de sa voiture électrique, pour rendre l'électricité à l'exploitant du réseau à un prix avantageux ? L'absence de modèles commerciaux, les coûts plus élevés des Wallbox et les progrès marginaux de la technologie Vehicle-to-X empêchent actuellement la voiture électrique de devenir un acteur du réseau grâce à la recharge bidirectionnelle.