Plusieurs programmes dans le monde cherchent à adapter les réseaux de distribution à la connexion des énergies renouvelables. Les technologies utilisées dans les réseaux électriques n’ont pas loin d'un siècle. Aux Etats-Unis, la fréquence des pannes de courant devient intolérable pour la population et l'industrie. En Europe, ce thème a pris de l'ampleur depuis la panne électrique continentale du 4 novembre 2006 et ce risque ne fera que croître dans le futur.
D'autres défis techniques et économiques à plus long terme justifient une modernisation de fond. La nouvelle économie de l'énergie libéralisée va exiger de plus en plus de souplesse dans la gestion des injections. Les producteurs et les « tuyauteurs » comme RTE en France étaient en monopole et en petit nombre. Ils seront de plus en plus en concurrence et nombreux.
Le développement inéluctable des énergies renouvelables bouleverse aussi les réseaux. L'explosion de la production d'électricité éolienne pendant l'hiver 2004-2005 au Danemark et en Allemagne a créé une sacrée friture sur les lignes belges et néerlandaises. L'exploitation du fort potentiel éolien de l'Ecosse est freinée par la vétusté des circuits. Ce n'est qu'un début, les sources photovoltaïques, micro-hydrauliques, les centrales de micro-cogénération ou les piles à combustible devraient se multiplier sur tous les territoires.
Les réseaux actuels et leur gestion ne sont plus adaptés. Ils sont conçus pour transférer le courant dans un seul sens d'usines de production de grosse taille. Elles injectent leur courant dans des lignes très hautes tensions qui répartissent l'énergie à l'échelle d'une région. Les grands transformateurs font alors l'interface avec les réseaux moyenne tension qui fournissent les industriels ou les grands clients comme les municipalités. A l'échelle locale, d'autres transformateurs réduisent la tension à 220 volts vers le particulier.
La multiplication des points d'injection et le transport dans les deux sens vont compliquer le respect déjà complexe de la sacro-sainte loi électrique de l'égalité instantanée entre la production et la consommation d'électricité, à la fréquence de 50 hertz. EDF et RTE gèrent depuis longtemps la qualité de la sinusoïde sur les réseaux haute tension grâce à des circuits intelligents. Ils utilisent pour cela un réseau de télécommunications spécialisé de dizaines de milliers de kilomètres mais Les réseaux moyenne et basse tension ne disposent justement pas de cette intelligence. Il n'est pas question d'étendre les systèmes de gestion du réseau haute tension à ses ramifications, ce serait très cher. Les industriels et les chercheurs misent sur deux domaines technologiques pour moderniser les réseaux locaux. Les nouvelles technologies de l'information connecteront les utilisateurs et les producteurs. L'élégante solution des courants porteurs en ligne pour transmettre les données est bien placée.
Ce système utilise la sinusoïde électrique pour porter un signal de plus forte fréquence, mais d'intensité plus faible. EDF envoie tous les jours deux signaux CPL à 175 Hz pour déclencher les contacteurs heures creuses de nos tableaux électriques. D'autres liaisons sont possibles : par Internet, par radio (GSM)... L'une des premières applications de ce principe touchera les compteurs électriques. Enel installe actuellement des millions de compteurs intelligents en Italie. EDF prévoit de le faire avant 2010. On peut imaginer autour d'eux de nouveaux services touchant essentiellement à la bonne gestion de l'énergie pour diminuer les pics de consommation qui portent aussi un enjeu environnemental : ces conditions de production sont les plus émettrices de carbone.
Mieux informés, les réseaux et les opérateurs pourront mieux optimiser leurs niveaux de charge. Aujourd'hui, ils ne peuvent que se fonder sur les prévisions météo, sur les historiques de consommation et sur l'activité économique. En hiver, une variation d'un degré sur l'ensemble du territoire entraîne une augmentation de la consommation équivalente à la production d'une centrale nucléaire. La nébulosité à elle seule modifie l'utilisation de l'éclairage, donc de l'électricité. La mi-temps d'un match de foot important suffit à déséquilibrer l'équilibre national : celle de la finale du Mondial de football 1998 a généré un surcroît de consommation équivalente à celle d'une ville de 1,5 million d'habitants.
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