Un système électrique en pleine transformation avec un besoin d’innovation majeure

Le système électrique était traditionnellement piloté par l’offre : un petit nombre de centrales étaient programmées pour alimenter le réseau à hauteur de la demande prévisionnelle. Puis, pour s’adapter à la demande en temps réel, la souplesse était apportée par des centrales utilisant des combustibles fossiles. Mais ces centrales chères, polluantes et émettrices de CO2, sont progressivement fermées pour s’engager dans la transition énergétique. A ceci s’ajoute une volatilité accrue de la production au fur et à mesure que le renouvelable intermittent se développe.

Comment décarboner et en finir avec le gaz, le charbon ou le fioul et apporter autrement la flexibilité dont la France a besoin ? La première solution est d’utiliser du « gaz propre » (hydrogène…), mais le chemin d’innovation devant nous reste long et incertain et le coût sans doute élevé. La deuxième solution est le recours aux batteries de stockage, une technologie qui demeure très onéreuse et longue à mettre en œuvre à grande échelle.

La troisième solution, beaucoup plus économique et immédiatement disponible, consiste à rendre plus flexible la consommation pour qu’elle s’adapte aux variations de la production et non plus l’inverse. L’idée (un peu folle !) de Voltalis ? Développer une technologie de pointe permettant d’agir en direct sur la demande, en coordonnant en temps réel des actions d’optimisation simultanément sur des millions d’équipements. Cette innovation présente un double avantage : apporter des économies d’énergie à chaque consommateur équipé et réduire la demande électrique agrégée aux moments les plus utiles au réseau.

Voltalis, une technologie innovante éprouvée à grande échelle

Le pilotage coordonné des consommations requiert une interaction à distance en simultané avec un grand nombre d’appareils électriques et le traitement en temps réel d’un très grand volume de données. Pour cela, Voltalis a développé une solution complète se composant de boîtiers intelligents et d’une plateforme temps réel. Le boîtier permet de « connecter » des appareils comme le chauffage, la climatisation, les bornes de recharge de véhicules électriques… de collecter des données et de réaliser certains traitements localement. La plateforme logicielle quant à elle est en mesure de piloter des millions d’équipements, en prenant des décisions d’optimisation globale en permanence.

Les efforts de R&D restent très importants, même s’ils s’appuient sur certaines briques issues des télécom, car ils doivent tenir compte des besoins spécifiques du système électrique, très exigeant en termes de fiabilité, de disponibilité, de cybersécurité et de protection des données personnelles. Il y a un monde entre l’internet des objets et l’internet de l’énergie.

Dès 2008, Voltalis a ainsi pu être qualifiée par l’opérateur du réseau de transport, RTE, pour intervenir sur les différents marchés auxquels participent les centrales, ayant démontré qu’elle pouvait modifier la consommation aussi précisément que les centrales ajustent leur production. Et ce jusqu’aux services les plus exigeants, à savoir la régulation de la fréquence à 50 Hertz qui impose d’agir toutes les secondes avec une grande précision.

Ce savoir-faire unique permet aujourd’hui à la France d’être très en avance au niveau européen et même au plan mondial. 

À retenir

Le pilotage intelligent de la consommation électrique est un nouveau métier essentiel pour la transition énergétique. Voltalis a déjà raccordé plus d’un million d’équipements en Europe et a engagé le déploiement à très grande échelle de sa solution. La crise ukrainienne a amené la Commission Européenne à fixer des objectifs ambitieux et contraignants, pour le développement de ce nouveau métier : la flexibilité de la demande devra représenter a minima 5 % de la consommation de pointe de chaque État Membre. Le développement de cette nouvelle filière va donc être rapide et important. Même si beaucoup a déjà été fait chez Voltalis, les efforts de R&D vont continuer pour tirer le meilleur parti de ce nouveau paradigme : piloter la consommation pour optimiser le système, éviter que les prix ne s’envolent, et se passer du gaz. Aller plus loin encore dans l’algorithmie, dans le temps réel, intégrer de nouveaux types d’équipements, optimiser à une maille plus locale (quartier, bâtiment…) et décliner tout cela dans chaque pays européen en fonction de ses spécificités... De magnifiques défis pour tout ingénieur !

Mathieu BINEAU Diplômé des Écoles Polytechnique et des Mines de Paris, membre du Corps des Mines en 1994, Mathieu est un passionné d’innovation et de nouvelles technologies. Il a travaillé au Ministère de l’Industrie, pour le réseau électrique et le contrôle des centrales thermiques et des barrages, et sur le déploiement de la TNT. Il rejoint ensuite les comités directeurs de plusieurs grandes entreprises. Sagem devenu Safran, puis Neuf Cegetel sur le déploiement de la Fibre. Il rejoint Voltalis en 2010 avec la conviction que l’innovation est au cœur de la transition énergétique et peut transformer le système électrique.