Optimiser le pilotage du réseau
Transformer le mix énergétique est indispensable pour produire une électricité décarbonée, mais soulève des problématiques nouvelles : l’intermittence de la production renouvelable, sa géographie inégale et les nouveaux usages électriques. Articuler les nouveaux modes de production et de consommation d’électricité est le challenge de RTE.
RTE imagine des leviers de flexibilité pour continuer à assurer la sécurité de l’alimentation et la solidarité électrique à l’échelle de la France et de l’Europe.
Si la montée en puissance des énergies renouvelables (EnR) est indispensable au développement d’une électricité décarbonée, cela soulève des problématiques nouvelles : production intermittente, nouvelle répartition géographique de la production et nouveaux usages à prendre en considération.
Afin d’articuler efficacement les nouveaux modes de production et de consommation d’électricité, RTE doit trouver des solutions flexibles. Celles-ci permettront d’assurer la sécurité de l’alimentation mais aussi la solidarité électrique à l’échelle de la France et de l’Europe, tout en accompagnant les objectifs fixés en matière de réduction des émissions de gaz à effet de serre.
Il revient donc à RTE de faire évoluer le réseau de transport d’électricité pour intégrer une part croissante d’énergies renouvelables (EnR), tout en maintenant la qualité de l’alimentation actuelle et en continuant d’assurer la solidarité électrique entre les territoires.
Gérer une production intermittente
La production des fermes éoliennes et solaires varie selon les saisons et au cours d’une même journée. Le réseau de transport d’électricité doit gagner en flexibilité pour gérer cette variabilité de l’offre.
Tout l’enjeu consiste à optimiser les flux quand les fermes solaires et éoliennes produisent le plus et, à l’inverse, à compenser leur intermittence quand leur production chute. RTE imagine de nouveaux leviers de flexibilité du système électrique : effacements de consommation, solutions de stockage et adaptation du réseau. Voici deux exemples concrets.
Adaptation du réseau - des postes électriques nouvelle génération
Ces postes électriques à haute et très haute tension permettent d’intégrer jusqu’à 30 % d’électricité supplémentaire issue de sources renouvelables. Équipés de fibre optique et de capteurs, ils mesurent en temps réel les flux et recueillent les données utiles pour gérer de manière dynamique le système électrique.
Une première mondiale, fruit d’un partenariat entre RTE, de grands industriels (Alstom, ENEDIS, Schneider Electric, Alcatel Lucent) et la start-up Neelogy, qui a développé la technologie de mesure du courant, et développée avec le soutien de l'Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l’Énergie (ADEME).
5 postes nouvelle génération ont été déployés en Bretagne, Pays de la Loire et Provence-Alpes-Côte d’Azur.
L'expérimentation du stockage avec le projet « RINGO » pour absorber les surplus d’origine renouvelable
Des batteries pilotées par un logiciel, c’est la solution RINGO expérimentée par RTE, une première mondiale en matière de stockage de l'électricité. Une première batterie absorbe le surplus de production renouvelable locale, qui est simultanément libéré par une autre batterie située dans une zone qui en a besoin.
Avec ses 10 MW de capacité de stockage, l’équivalent de la production de 5 éoliennes, Ringo permet d’éviter les pertes de production d’électricité renouvelable et de limiter la construction de lignes électriques.
S’adapter à la nouvelle géographie de la production
Accueillir les énergies nouvelles dans le mix énergétique, c’est prendre en compte leur répartition géographique spécifique. Les ressources éoliennes et solaires ne sont pas forcément situées à proximité des foyers de consommation, ni du réseau existant, et nécessitent de nouveaux raccordements.
Au-delà, leur production est rarement en adéquation avec les besoins locaux, ce qui implique d’acheminer la production excédentaire vers les centres de consommation, y compris hors de France et, à l’inverse, de pallier les déficits de production.
[VIDÉO] - 1 seconde, 1 histoire #2 - La solidarité électrique (01:20)
[La vidéo raconte l'histoire de la solidarité électrique, illustrée par un voyage entre Tours et Paris. RTE assure la répartition de l'électricité entre les régions en fonction des besoins, garantissant une consommation équilibrée grâce à une gestion des données de production et consommation.]
C'est l'histoire d'une seconde.
La seconde où tout le monde pense, c'est quand qu'on arrive ? Après deux heures de voiture entre Tours et Paris pour aller chez Mamie, c'est la seconde de trop. Celle où Jeanne a envie de faire pipi, où Maman dit qu'on arrive dans deux minutes depuis 20 minutes, et où Lucas ne peut plus retenir son énergie.
De l'énergie, il va en falloir à Mamie pour garder Jeanne et Lucas, pour jouer à chat, pour faire brosser les dents avant d'aller au lit, et aussi pour chauffer leur chambre.
Pour ça, il faut de l'électricité. Le souci avec l'électricité, c'est qu'elle n'est pas toujours produite là où on en a le plus besoin.
Chez Jeanne et Lucas, on est large, on en produit 5 fois plus qu'on en consomme. Chez Mamie, c'est l'inverse.
On en produit peu et on en consomme plein. Ça dépend des régions, et des heures, et des saisons. Mais pas la peine de se battre pour être tous alimentés, il suffit de partager, comme dirait Maman.
C'est ce que fait RTE, le réseau de transport d'électricité. Chaque seconde, on met en commun toute la production pour la répartir entre les régions. Comme des parts de gâteau, mais à l'électricité. C'est la solidarité électrique.
Pour faire la bonne répartition, RTE analyse toutes les données de consommation et de production. Et ces données, RTE les partage aussi. [Application éco2mix] Comme ça, chaque région peut faire les bons choix.
Comme développer les énergies renouvelables, ou apprendre à maîtriser son énergie. Comme Jeanne et Lucas.
C'est l'histoire d'une seconde. Une seconde où tout le monde dit « On est arrivé ! »
RTE, pour qu'à chaque seconde, le courant passe.
[VIDÉO] - 1 seconde, 1 histoire #3 - L'Europe de l'énergie (01:19)
[La vidéo raconte l'histoire du rôle clé de RTE dans l'échange d'électricité entre la France et ses voisins européens. Grâce à un réseau d'interconnexions, RTE assure la distribution de l'électricité en fonction des besoins et de la demande, optimisant les sources les moins chères et les plus écologiques.]
C'est l'histoire d'une seconde, celle où le train 3612, en partance de Paris et à destination de Cologne, passe la frontière.
Dans ce train, il y a Jean-Marc, directeur financier, qui a mis ses plus belles chaussures pour un rendez-vous très important. Sous ses chaussures, il y a le réseau ferré. Et pour faire fonctionner le réseau ferré, il y a besoin d'un autre réseau, c'est le réseau d'électricité.
Pour être tout à fait précis, parce que Jean-Marc aime bien quand on est tout à fait précis, c'est le réseau de transport d'électricité haute tension et très haute tension, géré par RTE. À 7 secondes, pendant que Jean-Marc et 342 voyageurs passent de la France à l'Allemagne, des milliers de mégawatts passent de l'Allemagne à la France.
Parfois, ça va en sens inverse, puis en sens inverse du sens inverse. Parce qu'en Europe, chaque pays importe et exporte du courant. Tout dépend de la production et de la demande d'électricité, et des prix du marché.
Sur le marché de l'électricité, RTE a un rôle très important, comme Jean-Marc. Parce que RTE conçoit des mécanismes pour mobiliser à chaque instant les sources d'électricité les moins chères et les moins polluantes.
Ça tombe bien, souvent c'est les mêmes.
Ensuite, RTE transporte ce courant partout en Europe, grâce aux interconnexions entre la France et ses voisins.
C'est cool quand le courant passe avec les voisins. Avec tout ça en Europe, on peut dire que tout roule dans les deux sens. Comme le train de Jean-Marc.
C'est l'histoire d'une seconde.
Une seconde très importante.
RTE pour qu'à chaque seconde, le courant passe.
Cette gestion se fait aujourd’hui à l’échelle européenne. RTE œuvre à la construction du marché européen de l’électricité pour accroître la capacité des échanges transfrontaliers et le couplage des marchés. Et pour planifier les nouveaux besoins en infrastructures, RTE participe à la définition des politiques publiques de l’énergie.
Le raccordement de l'énergie en mer
RTE crée le réseau de la transition énergétique permettant de développer le potentiel des énergies renouvelables, dont l’éolien en mer. Pour cela :
- RTE prolonge son savoir-faire en mer pour construire un réseau permettant d’acheminer l’électricité produite en mer vers le continent afin qu’elle puisse être consommée partout en France.
- RTE travaille avec les producteurs, en lien avec l’Etat, afin de planifier et de rationnaliser au mieux l’installation des parcs en mer et des éoliennes. Cela permettra de limiter l’impact environnemental (en réduisant le nombre de lignes électriques par exemple), de limiter le coût de leur installation pour le consommateur, d’assurer la sécurité d’alimentation de tous. RTE pourra connecter entre eux les parcs pour former des hubs ce qui offrira des solutions de secours pour acheminer l’électricité vers le consommateur même en cas d’incident technique.
Par exemple, au large de Saint-Nazaire, les travaux de raccordement du premier parc éolien en mer au réseau électrique ont commencé en novembre 2019 : 80 éoliennes, 480 MW de puissance installée, soit l’équivalent de 20 % des besoins électriques de la Loire-Atlantique couverts par des énergies vertes à partir de 2022.
Les nouveaux usages de l’électricité
Aujourd’hui, les bâtiments intelligents communiquent entre eux et avec le réseau électrique pour générer des économies d’énergie. La mobilité électrique progresse : le nombre de véhicules électriques a été multiplié par 4 entre 2014 et 2019 en France.
L’autoconsommation et le pilotage de la charge des appareils complètent le panorama des nouveaux usages de l’électricité, stimulés par la technologie et la multiplication des acteurs.
Ces nouveaux usages peuvent représenter de nouvelles opportunités de gestion du réseau.
Intégrer l’essor des véhicules électriques
Le nombre de véhicules électriques en France devrait atteindre 15,6 millions en 2035, ce qui représente des émissions de CO2 divisées par 4 par rapport à un véhicule thermique et un coût du plein annuel divisé par 3, voire par 5 avec le pilotage de la recharge (c’est-à-dire adapter la recharge du véhicule, par exemple en fonction des pics de production d’origine renouvelable).
[VIDÉO] - La mobilité electrique, une chance pour le système électrique (02:26)
[La vidéo montre comment les véhicules électriques peuvent aider à équilibrer l’offre et la demande d’électricité, en stockant de l’énergie pendant les pics de production ou de faible consommation, et ainsi soutenir la transition énergétique.]
La mission de RTE en France, c'est le transport de l'électricité, depuis les centrales de production jusqu'aux zones de consommation. Et la mission de RTE, c'est aussi et surtout d'équilibrer la production et la consommation, et ce, au meilleur coût. Une mission essentielle pour laquelle RTE jongle avec des millions de données et de statistiques, afin d'anticiper chaque jour et à chaque instant ce que seront la demande et l'offre d'électricité.
Mais avec la transition énergétique, cette mission déjà complexe devient de plus en plus difficile. Et oui, les véhicules électriques, les nouvelles technologies qui rendent nos villes et nos vies plus intelligentes, les éoliennes et les panneaux solaires dépendant de la météo, tout ceci rend la consommation et la production encore plus fluctuantes et décentralisées.
Dans ce monde en pleine mutation, comment équilibrer au mieux la production et la consommation d'électricité ? Le véhicule électrique, lorsqu'il est en charge, peut être une des solutions. Pourquoi ne pas programmer sa charge entre midi et deux, lorsque la production d'énergie solaire est plus importante ? Ou la nuit, entre deux heures et quatre heures, lorsque la consommation domestique est au plus bas ? Et pourquoi ne pas puiser dans la batterie de ce même véhicule, par exemple, lors d'un pic de consommation ?
Ainsi utilisé, le véhicule électrique pourrait aider à lisser ou résorber les pics de production dus aux énergies renouvelables et les périodes de forte consommation. Et l'utilisateur du véhicule, d'être rémunéré chaque fois qu'il rend ainsi service au système électrique. Et en comptant tous les véhicules électriques, la puissance totale disponible en 2028 pourrait représenter l'équivalent de la consommation d'1,2 million d'habitants, soit l'agglomération de Bordeaux.
Le potentiel est donc réel, à condition, bien sûr, de gérer intelligemment la charge de tous ces véhicules, ce qui représente un énorme travail de co-construction entre tous les acteurs de la mobilité et de l'électricité. Là aussi, il faudra jongler avec des millions de données. Et c'est le rôle de RTE d'agréger ces informations.
L'enjeu est de taille.
La gestion intelligente de la charge des véhicules électriques peut bien sûr contribuer à l'équilibre de la production et de la consommation. Mais elle peut surtout faciliter la transition énergétique de la France.
L'enjeu est de taille.
RTE voit le développement de la mobilité électrique comme une opportunité pour le système électrique français, et l’anticipe. Il entrainera une consommation d’énergie de 48 TWh maximum, soit 10 % de la consommation française. Le système actuel peut donc l’absorber.
En outre, RTE pourrait capitaliser sur les batteries des véhicules électriques pour en faire un outil supplémentaire de gestion du réseau, sur le modèle de RINGO. Concrètement, les batteries des véhicules connectées au réseau intelligent permettraient de stocker de l’électricité. Elles pourraient déstocker l’électricité en cas de pic de consommation, ou à l’inverse, stocker les surplus de production d’origine renouvelable.
