Vers un tournant énergétique grâce à la numérisation et au couplage des secteurs

par Vivian Bullinger | 29.11.2021

Pour réussir la transition énergétique, les avantages du couplage sectoriel et de la numérisation semblent évidents : Des unités de production et de charge décentralisées et intelligemment mises en réseau agissent ensemble et entre elles. Grâce à la numérisation, les secteurs tels que le stockage, la chaleur et le refroidissement ainsi que la mobilité sont mis en réseau et utilisés de manière plus intelligente.

Tout cela semble très prometteur, mais certains points laissent songeur :

• Qu'en est-il de la répartition des coûts ?
• Qui stocke quelles données et comment l'utilisateur final peut-il en profiter ?
• Comment faire progresser le couplage de secteurs ?
• Quels sont les facteurs de réussite pour que le couplage de secteurs contribue à la transition énergétique ?

Lors de nos deux tables rondes d'experts, nous discuterons de ces points avec les experts du secteur et fournirons des réponses possibles à ces questions et à d'autres.

La réalisation des objectifs climatiques nécessite le couplage des secteurs et la numérisation

Le professeur Volker Quaschning donne un bref aperçu de la situation actuelle de l'énergie solaire en Allemagne. Il montre à quoi doit ressembler la voie à suivre pour respecter l'accord de Paris sur le climat. Les objectifs sont clairement définis : Si l'on veut respecter l'objectif de 1,5 degré, le monde doit être climatiquement neutre d'ici 2044. Si le réchauffement climatique atteint 1,7 degré, c'est en 2054 que les émissions mondiales de CO2 devront être stoppées.

Comme l'Allemagne a une consommation de CO2 par habitant très élevée, nous devrions être climatiquement neutres d'ici 2029 pour permettre un réchauffement de la planète de 1,5 au maximum. Avec un réchauffement de 1,7 degré, nous aurions jusqu'en 2039. Pour atteindre ces objectifs, il est nécessaire d'augmenter considérablement le développement des énergies renouvelables.

Une fois cela réalisé, l'énergie disponible doit être utilisée de manière intelligente. Le couplage des secteurs est ici le mot clé. Le stockage par batterie, la chaleur et la mobilité sont des composants indispensables qui utilisent l'électricité et doivent être mis en réseau de manière intelligente. La numérisation entre en jeu dans la mise en réseau et la gestion des différents secteurs. Grâce à elle, il y aura des solutions pour diriger, distribuer et consommer efficacement l'électricité. Mais d'ici là, il y a encore de nombreux défis à relever. Et ils ne sont pas seulement d'ordre technique. Selon le professeur Quaschning, l'un des plus importants sera le manque de personnel qualifié.

Smart Flexibility - Création de valeur grâce à la ressource flexibilité

Dans son exposé, Markus Eberhard de BKW en Suisse esquisse des solutions possibles pour utiliser l'énergie de nombreuses installations PV décentralisées de manière groupée dans une centrale électrique virtuelle. Cette centrale virtuelle nécessite une gestion intelligente des charges et de l'énergie. L'un des problèmes qui se pose déjà est que divers groupes (gestionnaires de réseau, propriétaires d'installations, exploitants d'installations) poursuivent des objectifs différents et sont réticents face à de telles idées.

Cette réticence générale des acteurs risque d'inciter des tiers à s'emparer du sujet et à s'engouffrer dans cette niche de marché, comme l'industrie automobile par exemple. Le secteur de l'énergie est désormais appelé à trouver des solutions en collaboration avec les parties prenantes.

Le succès d'une gestion intelligente des charges et de l'énergie dépendra également de la facilité avec laquelle les solutions pourront être mises en œuvre. Le défi réside dans le fait que les systèmes doivent être ouverts afin de permettre une régulation et une utilisation flexible. De plus, la technologie doit être rentable. Il existe des systèmes capables de contrôler les charges. Mais il manque ici, entre autres, une vitesse suffisante de la commande de l'installation et la volonté d'ouvrir la commande vers l'extérieur.

Faisons éclater les bulles artificielles

C'est avec ce titre que Simon Schweda, Chief Product Officer chez EnBw - Virtuelles Kraftwerk, débute son bref exposé. Sa thèse : la commercialisation directe mise en œuvre de manière conséquente contribue de manière décisive à la transition énergétique.

La situation actuelle du marché n'exploite pas tout le potentiel des énergies renouvelables. Les solutions ne sont pas adaptées aux petites installations, qui représentent une part importante de la production d'électricité. L'ensemble du système est beaucoup trop statique. Chaque installation photovoltaïque stocke encore toujours au même prix, qu'il y ait ou non des pics de charge à ce moment-là. L'exploitant du réseau n'incite donc pas l'exploitant de l'installation à trouver des solutions intelligentes qui permettraient d'éviter les pics de consommation. Avec ce système, il peut arriver que les prix de l'électricité soient négatifs, par exemple à la mi-journée. L'exploitant du réseau réalise alors une opération à perte, ce qui se répercute sur la prime EEG, payée par tous. Ces pics entraînent en outre des régulations, car les réseaux ne sont pas suffisamment développés. De l'énergie est ainsi perdue alors qu'elle est tout à fait nécessaire - mais à d'autres moments.

Une solution consiste à ce que chaque installation vende son électricité à une entreprise de vente directe. Les pics de midi sont très faciles à prévoir grâce aux prévisions météorologiques. La valeur marchande et la prime de marché offrent alors des incitations qui permettent de déplacer les pics de consommation. Par exemple, en utilisant des batteries de stockage qui sont plutôt chargées à midi, où l'électricité est moins rémunérée que, par exemple, l'après-midi.

Dans la pratique, ce sont les producteurs eux-mêmes qui doivent gérer l'installation. L'incitation se fait par le biais des prix qui sont transmis par la bourse de l'électricité à l'exploitant de l'installation. La numérisation soutient l'exploitant de l'installation par une gestion intelligente de l'énergie.

Du monitoring à l'intelligence dans le couplage de secteurs

Holger Schroth, Chief Product Officer chez Solar-Log GmbH, montre l'évolution de Solar-Log au cours des dernières années. On passe de plus en plus d'un simple outil de surveillance à un système intelligent de gestion de l'énergie. La surveillance des strings, la surveillance des trackers MPP, la surveillance des onduleurs, le stockage des batteries, la commercialisation directe, le contrôle de l'autoconsommation et la gestion de l'alimentation font désormais partie du portefeuille de Solar-Log.

L'extension des fonctionnalités ne va pas sans une augmentation de la complexité. Ainsi, l'introduction de nouveaux domaines d'application entraîne de nouveaux défis. L'utilisateur doit par exemple faire face à un plus grand nombre d'erreurs différentes. La "commodité" est ici un grand thème pour le fabricant. Solar-Log offre à l'utilisateur une assistance qui lui permet de trouver rapidement une solution en cas de problème. L'utilisateur du système de gestion de l'énergie est encore plus impliqué. Des processus allégés, une intelligence conviviale et intelligente créent une valeur ajoutée chez le client et le soutiennent.

Mais pourquoi Solar-Log offre-t-il plus que la simple surveillance ? D'une part, l'évolution du marché l'exige et d'autre part, Solar-Log veut utiliser pleinement son savoir-faire issu de plus de 300 000 installations photovoltaïques dans le monde et offrir une plus grande valeur ajoutée au client. Des passerelles sont ainsi créées, par exemple vers la commercialisation directe. Solar-Log propose déjà des solutions pour pratiquement toutes les exigences dans le domaine de la commercialisation directe de l'électricité photovoltaïque. D'autres étapes vont dans le sens d'une gestion intelligente de l'énergie PV dans la maison, également dans l'optique de l'e-mobilité.

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