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LES SYSTEMES ELECTRIQUES
INTELLIGENTS
AU SERVICE
DE LA VILLE NUMERIQUE
ET DURABLE
Thomas VILLARD
Directeur de projets Systèmes Electriques
Intelligents
Anne CHATILLON
Chef de projets Ville Durable
Sommaire
1. Les systèmes électriques intelligents : de quoi parle-t-on ?
2. Les démonstrateurs auxquels EDF participe
1. Issy Grid
2. Smart Electric Lyon
3. Nice Grid
4. Une Bretagne d’avance
3. Les facteurs clés de mise en œuvre
4. Les apports du smart à la Ville Durable
5. La démarche Optimisation Energétique Aménagement
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2 – Direction Commerce - Programme SYSELI
1.1. Les systèmes électriques intelligents sont la convergence de l’énergie et
du numérique au service de la transition énergétique
« Un Système électrique intelligent, ou
« smart grid » est un système électrique
Définition de la Commission Européenne
capable d’intégrer de manière intelligente
les actions des différents utilisateurs,
consommateurs et producteurs afin de
maintenir
une
efficace,
durable,
sécurisée. »
fourniture
d’électricité
économique
et
Ville
intelligente
Smart City
Système
électrique
intelligent
Services
domiciliaires
Smart Home
Smart Grid
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1.2. A partir d’équipements communicants installés sur les réseaux et chez les
clients, ils optimisent et modernisent toute la chaîne électrique
Diminution des pics de
consommation
Maîtrise de la
consommation
énergétique
Intégration des ENR
Information du
client sur ses
consommations
Compteur
communicant
Réduction des pertes
Optimisation
des investissements
Optimisation
des interventions
Développement du
Transport électrique
Nouveaux usages
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1.3. Dans un contexte d’évolution à la hausse des consommations de pointe
malgré la crise…
Source : RTE
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1.3 … et d’un développement accéléré des ENR,
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1.4 Ils constituent une réponse nouvelle aux besoins de flexibilité du
système électrique (à la hausse ou à la baisse)
Éviter d’investir dans des moyens de
pointe pour quelques heures pas an
Optimiser les flexibilités des usages des
clients pour baisser le coût de l’énergie
• Pour le client
• Pour le fournisseur
• Pour le système électrique
Quels usages ?
• Usages et stockage thermiques
• Stockage électrique
• Déplacement d’usages
Source : RTE
Toutes les composantes de la demande peuvent contribuer à rétablir l’équilibre production /
consommation :
> l’industrie (process interruptibles, froid industriel)
> le tertiaire
> le résidentiel (chauffage et ECS)
Mais les enjeux et les modèles d’affaires seront très différents selon le marchés.
7 – Direction Commerce - Programme SYSELI
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2. LES DÉMONSTRATEURS AUXQUELS EDF PARTICIPE
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8 – Direction Commerce – 5 FEVRIER 2014
2.1 ISSY GRID, DEMONSTRATEUR A L’ECHELLE DU QUARTIER
VOIR PRESENTATION BOUYGUES IMMOBILIER
Un ensemble tertiaire et résidentiel connecté qui vise « l’optimisation
énergétique » du quartier : maîtrise des consommations, insertion d’énergie
renouvelable, stockage, recharge intelligente des véhicules électriques…
ENJEUX : tester les composantes smartgrid et déterminer la valeur créée à la
maille d’un quartier
Consortium de 10 grandes entreprises
Financement 100% privé
COLLECTIVITES
STARTUPS
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9 – Direction Commerce - Programme SYSELI
2.2 SMART ELECTRIC LYON
CARTE D’IDENTITÉ
Plus de 20 000 clients particuliers engagés dans des actions de MDE
2 000 clients et 100 sites tertiaires testeront les solutions électriques « smart »
de la filière, associées aux tarifs innovants d’EDF.
ENJEUX : Préparer les nouvelles offres de services et de tarifs autour des
consommations.
Favoriser l’émergence de standards de gestion intelligente de l’énergie
Partenaires
EDF fédère la filière
électrique et télécoms
française
Projet ADEME
Projet soutenu par la ville
de Lyon, le Grand Lyon…
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10 – Direction Commerce – 5 FEVRIER 2014
2.2 SMART ELECTRIC LYON
UN PROJET AU SERVICE DU CLIENT
Système Electrique
Compteur
Gérer le réseau,
garantir la
sureté et sécurité
Poste d‘
interconne
xion
Compter, enregistrer,
diffuser les données
de
façon descendante et
ascendante
4 0 0 kV
Poste de répartition
400/225
kV
lignes HTB
Client
Maîtriser et gérer la
consommation et la
production du
logement
et du bâtiment
Poche 225 kV
Poste RTE
Poste Client HTB
Transformateur
225/20
Poste
kV
source RTE/
ERDF
225/63 kV
Transformateur
63/20 kV
Poste Client HTB
Transformateur
225/20 kV.
HTA 20 kV
Postes
Distribution
Publique
230/400V
Clients Basse tension (Tarif bleu et Tarif jaune)
OBJECTIFS : PROPOSER
Des informations de
consommation et de
production
AUX CLIENTS
…
Des tarifs innovants
adaptés aux besoins
des clients
Des équipements
« intelligents » et
connectés
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2.2 SMART ELECTRIC LYON
UN CONSORTIUM REUNI SUR UN TERRITOIRE
DES PARTENAIRES INDUSTRIELS ET ACADEMIQUES UNIS AUTOUR DES MÊMES ENJEUX
15 Partenaires Industriels
6 Partenaires Académiques
Coordination
Coordination
Soutiens Nationaux
Soutiens
Régionaux
… POUR DÉVELOPPER
… POUR EXPÉRIMENTER
… POUR ÉVALUER
des solutions permettant de …
Une gamme de produits
« compatibles avec le
compteur
»,
qui
communiquent entre eux et
avec le compteur,
Une offre
adaptée.
de
service
Mieux maîtriser son énergie
grâce à des services d’affichage
de consommation, gestion et
pilotage des usages, …
Agir sur sa consommation
pour modérer les « pics »
pendant les périodes de fortes
consommations hivernales.
Le potentiel de flexibilité de
la demande d’énergie de
différents types de sites selon
leurs usages,
L’impact sur
électrique,
le
système
L’acceptabilité et la valeurajoutée
perçue
par | 12les
consommateurs.
2.2 SMART ELECTRIC LYON
LES EXPERIMENTATIONS RESIDENTIELLES
Expérimentation d’équipements et services innovants combinant :
- CONFORT :
Equipements intelligents
- SIMPLICITE :
Interfaces personnalisées
- ECONOMIE :
Incitations tarifaires
VISIBILITE
des offres d’affichage de suivi de consommation
- VISIBILITE :
Suivre sa consommation au quotidien
Offrir la possibilité aux clients de :
Mieux maîtriser son énergie :
Utiliser les services d’affichage des
consommations, de programmation du chauffage …
Agir sur sa consommation : moduler sa consommation et en tirer
les bénéfices grâce à de nouveaux tarifs d’EDF
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2.3 NICE GRID, QUARTIER SOLAIRE INTELLIGENT
TERRITOIRE ET ENJEUX
ENJEUX :
• Optimiser à l’échelle d’un quartier
la production, la consommation et
le stockage d’électricité avec une
insertion importante d’électricité
photovoltaïque intermittente sur le
réseau basse tension de Carros
• Engager le consommateur dans
une gestion active de l’énergie afin
de faciliter l’insertion des ENR et
de réduire les pics de
consommation
3,5 MW d’effacement sur la ville de
Carros
100 clients résidentiels, équipés de
compteurs LINKY,
testent des solutions de stockage
pour lever les contraintes
sur un réseau saturé de production
photovoltaïque
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14 – Direction Commerce - Programme SYSELI
14
2.3 NICE GRID, QUARTIER SOLAIRE INTELLIGENT
CONSORTIUM ET EXEMPLE D’OFFRE TESTEE
10 partenaires engagés pour tester un quartier solaire intelligent
Le projet est coordonné par ERDF
et soutenu par l’ADEME
www.nicegrid.fr
Exemple d’offre testée pour inviter le client à devenir consom’acteur :
les Heures Creuses Solaires
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15 – Direction Commerce - Programme SYSELI
2.4 UNE BRETAGNE D’AVANCE
600 clients bretons participent depuis 2010
à un programme d’effacement à distance de leur chauffage électrique.
ENJEUX : Tester l’effacement diffus (d’un point de vue technique et comportemental)
Véritable « péninsule électrique », la Bretagne ne produit que 8% de sa consommation.
Afin de relever ce défi énergétique, l’Etat, le CR de Bretagne et l’ADEME ont défini le
« Pacte électrique breton ».
EDF a décidé d’y apporter sa contribution. Lancé en 2009 par EDF, le programme « Une
Bretagne d’avance » vise à expérimenter des solutions innovantes de pilotage.
Le programme a été reconduit pour le 5ème saison en 2013-2014.
Partenaire :
www.unebretagnedavance.fr
L’expérimentation :
Pilotage du chauffage électriques pendant les jours froids
de l’hiver, avec effacement
Via une passerelle de télécommunications
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16 – Direction Commerce - Programme SYSELI
3. FACTEURS CLES DE MISE EN ŒUVRE
PLACER LE CLIENT AU CŒUR DE LA DÉMARCHE
Les applications du « Système électrique intelligent » ne seront possibles qu’à la
condition d’obtenir l’adhésion et l’implication du client
o Enrichir la relation client par une meilleure information sur la consommation
(« customer education »)
o Apporter les conseils pertinents sur les éco-gestes pour générer des économies
d’énergie
o Promouvoir des équipements simples et à coût optimisé pour aider au pilotage
des consommations
o Préserver le confort et la qualité de vie du consommateur
o Traiter la question de la propriété des données de consommation dans le
respect de la vie privée
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3. FACTEURS CLES DE MISE EN ŒUVRE
DONNER AU CONSOMMATEUR LE BON SIGNAL ÉCONOMIQUE
o Pas de smart grid sans smart tarif
o La France a une longue expérience de tarification dynamique :
o HP/HC introduit en 1965
o Tempo introduit en 1996
o La tarification doit permettre de valoriser les effacements des consommations de
pointe
o La tarification doit inciter au comportement vertueux : recharge des VE en heures
creuses
o Des possibilités étendues
communicant (Linky)
existent,
offertes
par
le
nouveau
comptage
o Associer signal tarifaire, information du consommateur, et outils de pilotage des
consommations
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LA PRODUCTION
Apports du smart venant enrichir l’offre à terme
LE MANAGEMENT SMART
L’EXISTANT
POTENTIEL
D’ENERGIES LOCALES
POTENTIEL DE
FLEXIBILITES
Diagnostic de l’existant
Photovoltaïque, éolien,
biomasse, valorisation des
déchets
(effacement, stockage)
=> pour lever des
contraintes de réseau.
=> plan d’équipement
de la production locale
Suppose une capture
dynamique des données
Habitat (dont précarité), Tertiaire,
Eclairage Public
=> plan d’amélioration de la
performance
Rénovation , financement
LES NOUVEAUX USAGES
Notamment transports :
- Diagnostic d’accessibilité
=> Plan d’action : auto partage,
transports propres, covoiturage,
vélos électriques, aide au
stationnement,…
Investissements,
financement
LES NOUVEAUX MOYENS
DE STOCKAGE
Vehicles to Grid , stockage
stationnaire
ARBITRAGE INTERÉNERGIES
Optimisation
énergétique à la maille
EcoQuartier
LES CITOYENS CONSOMMATEURS
Diagnostic : compréhension des enjeux, relais d’opinion, rôles des réseaux sociaux
Plan d’action : Information, sensibilisation, animation
19 – Direction Commerce - Programme SYSELI
- Mesurer la performance énergétique du bâtiment
-Mesurer la performance énergétique du territoire
LA CONSOMMATION
Fait partie de l’Offre Ville Durable existante
TABLEAU DE BORD ENERGETIQUE URBAIN : au service de
la planification de la performance énergétique
4. LES APPORTS DU SMART A LA VILLE DURABLE
5.
L’APPROCHE VILLE DURABLE
NOTRE DEMARCHE « OPTIMISATION ENERGETIQUE AMENAGEMENT » POUR LES NOUVEAUX QUARTIERS
Développer l’attractivité
Mobilité durable
Mettre en valeur le quartier
Comparer des
solutions
Anticiper les besoins
Eclairage extérieur
Solutions thermiques
Energies renouvelables
et récupérables locales
Courbe de charge
électrique
Optimisation
Energétique
APPELD E PUISSANCE THERMIQUE - HIVER
APPEL DE PUISSAN CE THERM IQ UE - ETE
900 kW
1 200kW
800 kW
1 000kW
700 kW
600 kW
800kW
500 kW
600kW
400 kW
Chauff age + ECS
FRO ID
Chauff age
ECS
ECS
FRO ID +ECS
400kW
300 kW
200 kW
Aménagement
200kW
100 kW
0 kW
01h
Hiver
06h
0kW
11h
16h
21 h
01h
Eté
06h
11h
16h
21h
Scénarios d’effacement thermique
5.
L’APPROCHE VILLE DURABLE
LES LEVIERS « ENERGIE » POUR DES VILLES ET DES TERRITOIRES DURABLES
MERCI DE VOTRE ATTENTION
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22 – Direction Commerce - Programme SYSELI