Depuis 2008, les Smart Grids sont au coeur de la dynamique de recherche et développement française. Le pays est devenu leader européen en termes d’investissement, avec plus de 108 démonstrateurs déployés sur le territoire français. Ce dossier explore les ressorts de huit d’entre eux : Nice Grid, Solenn, SoGrid, Smart Electric Lyon, Poste Intelligent, GreenLys, Smart Grids Vendée et BienVEnu.
Ces huits démonstrateurs ont été retenus sur les critères de leur échelle, de leur mise en place récente ainsi que leur contribution à la collaboration inédite des filières françaises de l’énergie et du numérique dans le secteur des Smart Grids. Les solutions techniques qui y ont été développées ont vocation à être commercialisées en Europe et à l’international, notamment dans les pays émergents comme la Chine, l’Inde ou le Brésil. A terme, cette nouvelle industrie pourrait représenter plus de 6 milliards d’euros de chiffre d’affaire pour les industriels français et plus de 25 000 emplois créés dès 2020.
Cap sur les huits principaux démonstrateurs Smart Grids français.
Démonstration de SoGrid à Bordeaux – Crédit photo : Médiathèque ERDF / Robin Paul
Nice Grid
Lancement : 2011
Durée : 4 ans
Budget : 30 millions d’euros
Thématiques :
- Conduite des réseaux
- Intégration des EnR
- Maitrise de la demande
Partenaires :
Partenaires financiers : Ademe (AMI) et Commission Européenne (FP7)
Description :
Le projet vise à étudier un concept de réseau électrique intelligent, c’est-à-dire plus communicant et plus réactif, intégrant une forte proportion de production photovoltaïque décentralisée couplée à des systèmes de stockage réparti. Le démonstrateur développe un gestionnaire d’énergie capable de communiquer avec les différents équipements et technologies réparties sur le territoire. Le projet a pour but d’optimiser la gestion du réseau de distribution afin de faciliter l’intégration des énergies décentralisées. Il agit sur plusieurs leviers :
- La prévision de la production d’électricité solaire et de la consommation électrique des clients du lendemain.
- Tirer parti de la flexibilité des consommations au travers du pilotage à distance de certains usages électriques (notamment eau chaude sanitaire, chauffage, climatisation).
- La gestion optimisée du stockage de l’électricité (charge et décharge des batteries lithium-ion).
Nice Grid expérimente également l’îlotage d’une zone restreinte de consommateurs, c’est-à-dire isolée volontairement et provisoirement du réseau électrique de distribution principal. Ce volet du projet implique l’ensemble des parties prenantes du réseau électrique pour permettre une meilleure compréhension des implications techniques et économiques d’un tel système.
Plus de 1500 consommateurs résidentiels, tertiaires et industriels participent au projet Nice Grid. En mettant à leur disposition des outils leur permettant de mieux gérer leur consommation et leur facture d’électricité, Nice Grid souhaite faire des clients de véritables acteurs de leur propre consommation et production d’électricité.
Site internet : http://www.nicegrid.fr/
Solenn
Lancement : 2014
Durée : 3 ans
Budget : 14 millions d’euros
Thématiques :
- Maitrise de la demande
- Sécurisation
Partenaires :
Partenaires financiers : Ademe (AMI)
Description :
Depuis février 2015 et pour trois ans, ERDF coordonne le projet Smart Grid SOLENN, SOLidarité ENergie iNnovation, à Lorient et Ploemeur. L’objectif de ce démonstrateur est de mobiliser les collectivités et les consommateurs autour de deux défis du Pacte électrique breton : la maîtrise de la demande en électricité et la sécurisation de l’alimentation électrique.
Avec l’aide des associations de consommateurs partenaires, Lorient Agglomération pilote une animation territoriale, collective et individuelle, qui promeut la maîtrise de la consommation en électricité à partir de données de consommation électrique issues de Linky.
Une fonction d’écrêtement ciblé sera testée en alternative au délestage utilisé lors de risques de coupures massives et afin d’assurer un minimum d’électricité dans ces situations extrêmes liées à des chutes de tension ou des surcharges sur le réseau.
Ce projet est accompagné par l’ADEME dans le cadre du programme Réseaux électriques intelligents des Investissements d’Avenir.
Périmètre de l’expérimentation :
- Mise à disposition d’information auprès des clients
- Installation de matériels innovants (observation, pilotage)
- Gestion et traitement de données en masse
- Fonctions avancées de gestions du réseau conduite (estimation d’état, régulation tension, auto cicatrisation, équilibre conso / production, gestion active des ressources réparties…)
- Systèmes et protocoles de communication
L’objectif de ce démonstrateur est de mobiliser les collectivités et les consommateurs autour de deux défis du pacte électrique breton : la maîtrise de la demande en électricité et la sécurisation de l’alimentation électrique en période de pointes de consommation.
En s’appuyant sur les associations de consommateurs partenaires, Lorient Agglomération pilote une animation territoriale, collective et individuelle, concernant la maîtrise de la demande en électricité à partir de données de consommation électrique issues de Linky. Ces données permettent une meilleure connaissance des caractéristiques énergétiques de territoires et ainsi d’évaluer les politiques énergétiques. Une fonction d’écrêtement ciblé sera testée en alternative au délestage. Le délestage est utilisé lors de risques de coupures massives provoqués par des situations de congestion.
Site internet : http://www.smartgrid-solenn.fr/
Sogrid
Lancement : 2011
Durée : 4 ans
Budget : 27 millions d’euros
Thématiques :
- Standardisation
- Conduite des réseaux
- Maitrise de la demande
Partenaires :
Partenaires financiers : Ademe (AMI)
Description :
Le projet SOGRID va permettre de développer une puce électronique de nouvelle génération qui équipera les millions de matériels connectés au réseau électrique et qui leur permettra de communiquer entre eux et ainsi de constituer un réseau intelligent.
Les partenaires du consortium ont l’ambition de définir un standard international de communication autour du protocole courant porteur en ligne (CPL), qui permettra le renforcement d’une filière industrielle d’excellence en France.
Objectifs :
Le projet SOGRID propose de tester en conditions réelles une architecture de communication CPL G3 depuis le compteur jusqu’au poste source. Plusieurs innovations technologiques (systèmes-surpuce, concentrateurs, coupleurs, capteurs intégrés, compteurs électroniques) sont conçues, développées, déployées et expérimentées dans le cadre du projet.
La nouvelle infrastructure de réseaux proposée doit offrir des performances de gestion et de communication supérieures à l’état de l’art actuel afin notamment d’assurer le pilotage en temps réel des réseaux électriques basse et moyenne tension.
Résultats attendus :
- Conception et tests de composants innovants compatibles CPL G3 (capteurs, concentrateurs, compteurs, coupleurs, système-sur-puce, …);
- Développement d’un savoir-faire français dans le domaine du protocole CPL G3 ;
- Optimisation des investissements dans les réseaux électriques grâce à la mise en œuvre d’une architecture de communication innovante permettant une meilleure observabilité des réseaux de distribution;
- Amélioration de l’observabilité et de la « commandabilité » du réseau en temps réel. Ceci afin de permettre une gestion optimisée des pointes de consommation par le pilotage plus fin de certains usages électriques des clients « flexibles », ainsi qu’un meilleur pilotage des moyens de production renouvelable.
Site internet : http://www.sogrid.info/
Smart Electric Lyon
Lancement : 2012
Durée : 4 ans
Budget : 69 millions d’euros
Thématiques :
- Maitrise de la demande
- Smart Home
- Véhicule électrique
Partenaires :
Partenaires financiers : Ademe (AMI)
Description :
Smart Electric Lyon est une initiative d’EDF sur le territoire du Grand Lyon. C’est l’un des plus ambitieux programmes d’expérimentation sur l’évolution des usages des réseaux d’électricité. Le projet vise à tester des innovations auprès de plus de 25 000 consommateurs (foyers, entreprises et autorités publiques) leur permettant de mieux connaitre et mieux comprendre leurs consommations d’énergie afin de les réduire.
Principaux objectifs du projet :
- Concevoir et mettre en place une large gamme de services interactifs et de produits conçus pour optimiser le confort et mieux gérer les dépenses d’énergie
- Sensibiliser les consommateurs du Grand Lyon aux challenges du contrôle des consommations d’énergie
- Tirer des leçons de la participation massive des consommateurs, de l’expérimentation et de la collaboration pluridisciplinaire associant des laboratoires de recherche en sciences humaines, en mathématique et d’ingénierie
- Evaluer le développement potentiel, à l’échelle du marché français, de solutions d’effacement et de gestion de l’énergie
Le projet a été conçu pour une mise en oeuvre sur une période de 5 ans, divisée en 3 phases :
- Conception et développement des solutions techniques (2012-‐2014),
- Intégration des solutions et démonstrations pilotes (2013-‐2014),
- Déploiement grande échelle des nouvelles offres et services (2014-‐2016).
Site internet : http://www.smart-electric-lyon.fr/
Poste intelligent
Lancement : 2012
Durée : 4 ans
Budget : 32 millions d’euros
Thématiques :
- Intégration des EnR
- Conduite des réseaux
- Cloud et Big data
Partenaires :
Partenaires financiers : Ademe (AMI)
Description :
Le Projet Postes Électriques permet, par l’apport de technologies numériques et optiques embarquées, d’optimiser les capacités du poste électrique, pièce maîtresse du réseau de transport d’électricité, afin de l’adapter au développement massif des énergies renouvelables. Le poste électrique assure en effet deux fonctions essentielles :
- Il aiguille l’électricité dans les différentes lignes qui y sont connectées, pour optimiser son acheminement sur le territoire en répondant à la demande en temps réel
- En cas de défaut (foudre, surcharge, etc…), il coupe la ligne défaillante afin de maintenir le reste du réseau opérationnel
Equipé d’une station météo, le poste intelligent est auto-adaptatif aux conditions climatiques mais également capable, en cas de défaut sur une ligne, d’en faire l’analyse et de rétablir automatiquement et très rapidement le courant si tous les indicateurs sont au vert (fonction d’«auto-cicatrisation»). Il bénéficiera de technologies de sécurité et cyber sécurité renforcées.
Le Poste Électrique Intelligent, outre les décisions qu’il prend lui même, envoie en temps réel aux opérateurs des informations plus fines sur l’état du réseau qui leur permettent d’engager des actions plus rapidement en toute confiance. Il permettra d’optimiser l’exploitation, la maintenance et la résilience du réseau de transport tout en veillant à la sécurité de l’alimentation électrique.
L’expérimentation s’applique à 2 postes électriques situés dans la Somme, premier département français par sa capacité de production éolienne, et consiste à y intégrer des solutions innovantes de numérisation et de contrôle-commande afin de les doter de fonctionnalités avancées. Le projet s’étend sur une durée de 4 ans. Les premiers essais sur site ont eu lieu à l’automne 2015 pour une exploitation en situation réelle dans le système électrique qui a débuté fin 2015. Le déploiement à la France entière se fera progressivement à partir de 2020.
Site internet : http://www.erdf.fr/poste-intelligent/
GreenLys
Lancement : 2012
Durée : 4 ans
Budget : 43 millions d’euros
Thématiques :
- Conduite des réseaux
- Intégration des EnR
- Maitrise de la demande
Partenaires :
Partenaires financiers : Ademe (AMI)
Description :
Le démonstrateur GreenLys a pour objectif de tester le fonctionnement d’un réseau intelligent dans sa globalité et grandeur nature avec un budget de près de 43 millions d’euros d’investissement étalés sur 4 ans (2012-2016). Ce projet est piloté par ERDF et réuni un consortium d’acteurs varié : GDF Suez, Grenoble INP, Schneider Electric, GEG (Gaz Electricité de Grenoble). Deux plateformes technologiques sont développées en zone urbaine, à Lyon et à Grenoble, auprès de 1 000 clients résidentiels et 40 sites tertiaires (bureaux, magasins …). Ces clients expérimentateurs sont équipés de compteurs communicants Linky ainsi que d’ «Energy box », c’est‐à‐dire de dispositifs techniques permettant le suivi et l’optimisation des principaux usages électriques en lien avec la production locale.
GreenLys est le premier projet à tester et déployer des solutions innovantes pour le fonctionnement du système électrique dans sa globalité. Le projet a démarré dès janvier 2012 dans les villes de Lyon et de Grenoble.
Les principaux champs d’innovation du projet sont :
- l’intégration massive de la production décentralisée intégrant les sources d’énergies renouvelables
- les véhicules électriques et le stockage décentralisé
- la gestion de l’effacement
- le réseau de communication
- les compteurs intelligents et le système d’information
- le réseau électrique avancé
- les outils commerciaux et notamment la tarification dynamique et une analyse complète coût/bénéfice des solutions testées.
Il doit permettre de construire une vision systémique du réseau électrique de demain en couplant un réseau de distribution avancé (gestion des opérations et des actifs), un système de gestion optimisé des diverses sources de production (production décentralisée, effacement, recharge des véhicules électriques, …) au travers d’une infrastructure de comptage avancée incluant notamment le compteur Linky.
Site internet : Greenlys
Smart Grids Vendée
Lancement : 2013
Durée : 5 ans
Budget : 27 millions d’euros
Thématiques :
- Intégration des EnR
- Conduite des réseaux
Partenaires :
Partenaires financiers : Ademe (AMI)
Description :
Le projet se propose de tester les nouveaux concepts associés à une optimisation des réseaux publics de distribution, concertée et partagée par l’ensemble des parties prenantes du système électrique. Le démonstrateur vise à montrer la pertinence et la viabilité de nouveaux modèles d’affaires en prenant en compte les aspects techniques, économiques et sociétaux. L’optimisation aux échelles régionale et locale repose une coordination renforcée en amont (planification, gestion prévisionnelle) et en temps réel entre les acteurs, basée sur de nouvelles interfaces et de nouveaux systèmes d’informations et de calculs.
Le projet Smart Grid Vendée est un projet territorial déployé à la maille d’un département, la Vendée, sur un réseau de type rural, incluant des parcs éoliens et photovoltaïques en toitures raccordés aux réseaux BT et HTA. Ces réseaux, déjà en situation de contraintes, imposent fréquemment l’injection de la production renouvelable sur le réseau HTB.
Le projet vise à améliorer l’observabilité et à diminuer l’incertitude géographique et temporelle relative à la production et à la consommation. Différents sites seront instrumentés, dont 6 des 35 postes sources de Vendée qui présentent la probabilité d’apparition des contraintes les plus fortes. Ces 6 postes sources concentrent environ 60% de la production électrique de Vendée. Ainsi, le projet apportera des résultats qui pourront être extrapolés aux autres zones du territoire français soumises aux mêmes contraintes.
Les résultats doivent assurer durablement, au moindre coût pour les clients, la fiabilité de la fourniture en électricité et la robustesse du réseau électrique dans son ensemble. Ce démonstrateur se place dans une vision de moyen terme de l’évolution du contexte du système électrique français et européen. Il se déroule sur 5 ans afin de permettre, au delà du développement et de la mise en place des solutions technologiques, un retour d’expérience significatif, une vérification de la pertinence économique et de la réplicabilité à de nombreux territoires des solutions proposées.
Résultats attendus :
Etudier, développer et déployer des solutions technologiques et organisationnelles afin de permettre :
- Une meilleure insertion des EnR
- Définir pour l’ensemble des acteurs du système électrique, les modèles d’affaires et de rémunérations associés à la gestion du système électrique local
- Assurer l’intégration territoriale et sociétale du projet, et en mesurer l’impact sur le système électrique local et sur l’ensemble de la filière
- La création d’une formation d’« ingénieur Smart Grids », en apprentissage, au CNAM Pays de la Loire
Site internet : http://smartgridvendee.fr/
BienVEnu
Année de lancement : 2015
Durée : 3 ans
Budget : 10 millions d’euros
Thématiques :
- Véhicule électrique
Partenaires :
Partenaires financiers : Ademe (AMI)
Description :
L’objectif de BienVEnu est de tester des solutions innovantes de recharge des véhicules électriques en résidentiel collectif existant, soit 43% du parc.
Ce projet, piloté par ERDF, est basé sur le déploiement d’un équipement modulaire comportant plusieurs points de charge, raccordés soit sur les parties communes soit sur un branchement spécifique à cette grappe. Il permettra d’optimiser la puissance souscrite par l’immeuble tout en limitant l’impact sur le réseau de distribution public d’électricité.
ERDF amorce l’équipement de trois 3 immeubles-pilotes en Ile de France avec des grappes de recharges d’une dizaine de véhicules électriques. Sept autres immeubles seront équipés à partir de fin 2016.
Au-delà du projet technique, il s’agit aussi d’expérimenter de nouvelles offres commerciales, intégrant notamment une offre d’autopartage de Véhicules Electriques réservée aux résidents des immeubles.
Le Consortium BienVEnu propose aux bailleurs et aux gestionnaires de copropriété des solutions intégrées pour l’installation progressive des bornes de recharge. Une étude sociologique sera parallèlement menée pour identifier les freins et les incitatifs à l’adoption des produits et services susceptibles d’encourager l’électro mobilité, comme par exemple l’autopartage.
Le projet BienVEnu, lancé en réponse à un appel à manifestation d’intérêt de l’ADEME, a obtenu en mai 2015 le feu vert du Commissariat Général à l’Investissement dans le cadre des Investissements d’Avenirs. Il est issu de l’appel à projets « Systèmes électriques intelligents » et coordonné par ERDF DIR Île-de-France. Le consortium réunit des PME innovantes comme G2Mobility, Park’N’Plug et MOPeasy, le câblier Nexans, l’un des laboratoires de recherche de CentraleSupélec, la société de conseil Trialog et l’association Tetragora.
Ce projet d’une durée de 3 ans fera l’objet d’un retour d’expérience dans la perspective d’une généralisation à l’échelle nationale.
Site internet : http://www.ademe.fr/sites/default/files/assets/documents/bienvenu.pdf
Tableaux de synthèse
Tableau de synthèse :
| Démonstrateur | Lancement | Durée | Budget | Thématiques principales |
| Nice Grid | 2011 | 4 ans | 30 millions | 1 – Conduite des réseaux
2 – Intégration des EnR 3 – Maitrise de la demande |
| Solenn | 2014 | 3 ans | 13 millions | 1 – Maitrise de la demande
2 – Sécurisation
|
| SoGrid | 2011 | 4 ans | 27 millions | 1 – Standardisation
2 – Conduite des réseaux 3 – Maitrise de la demande |
| Smart Electric Lyon | 2012 | 4 ans | 69 millions | 1 – Maitrise de la demande
2 – Smart Home 3 – Véhicule électrique |
| Poste Intelligent | 2012 | 4 ans | 32 millions | 1 – Intégration des EnR
2 – Conduite des réseaux 3 – Cloud et Big data |
| GreenLys | 2012 | 4 ans | 43 millions | 1 – Conduite des réseaux
2 – Intégration des EnR 3 – Maitrise de la demande |
| Smart Grids Vendée | 2013 | 5 ans | 27 millions | 1 – Intégration des EnR
2 – Conduite des réseaux |
| BienVEnu | 2015 | 3 ans | 10 millions | 1 – Véhicule électrique |
| Moyenne | NA | 4 ans | 35 millions | 1 – Conduite des réseaux
2 – Maitrise de la demande 3 – Intégration des EnR |
Analyse par thématiques :
Analyse par budget :
