Envision Digital publie la première édition de EnView Des réseaux intelligents pour un futur décarboné

Comment la mobilisation collective, accompagnée par les technologies AIoT (Intelligence Artificielle et Objets Connectés), peut garantir que : "l'écologie alimente l'économie » (« Green fuels Growth").

PARIS, 6 octobre 2020 /PRNewswire/ -- Envision Digital International Pte Ltd ("Envision Digital"), le leader des technologies AIoT (Intelligence Artificielle et Objets Connectés) publie aujourd'hui la première édition de "EnView", le "point de vue" de son Centre d'Excellence mondial (basé à Paris) « Digital Grid and vehicle-to-grid » concernant les voies de résolution du défi climatique.

EnView conclut que, si l'électrification du mix énergétique et la production d'électricité verte  pavent le chemin de la décarbonisation à court et moyen termes, elles posent aussi des problèmes au système électrique et notamment aux réseaux. Cependant, la technologie peut réconcilier "l'écologie et l'économie". Soutenue par une conception et une mise en œuvre systémiques, alimentées par l'adoption d'innovation continues, EnView conclue même que « l'écologie peut alimenter l'économie ».

L'étude "EnView" nous enseigne principalement les points et conclusions suivants :

L'électrification progresse rapidement avec l'adoption de l'électromobilité, du chauffage électrique ainsi que l'électrification des processus industriels. Un million de voitures particulières électriques ont été vendues dans le monde au premier semestre 2020, (atteignant 3.5% des ventes globales et avec seulement 30% de véhicules hybrides), 400 000 en Europe (atteignant 6.7% des ventes de véhicules neufs avec 47% de véhicules hybrides) et 364 000 en Chine (5% de pénétration avec 20% d'hybrides). Le chauffage est électrifié à 40% en France, même si d'autres pays sont encore en phase de montée en puissance (l'Allemagne ne se chauffe, par exemple, que pour 5% à l'électricité).

L'électricité est de plus en plus verte et renouvelable. Aux Etats-Unis, la capacité photovoltaïque installée a cru de plus de 2000% lors des dix dernières années et la capacité éolienne en Europe a augmenté de 27% entre 2018 et 2019. Durant les dix dernières décennies, la production d'énergie renouvelable a cru de 18% à 26% du mix électrique et devrait atteindre 45% d'ici à 2040. En comparaison, le mix énergétique danois était déjà à 60% renouvelable en 2018 essentiellement grâce à l'éolien. C'est une très bonne nouvelle car, contrairement aux énergies fossiles, l'électricité verte obéit à un « loi de Moore » et améliore sa compétitivité d'année en année, alimentant le développement des nations et facilitant l'accès planétaire à l'électricité. Le coût actualisé de l'électricité (LCOE) pour le solaire photovoltaïque "utility-scale" a déjà baissé de 82% entre 2000 et 2019 et de 39% en ce qui concerne l'éolien terrestre.

Cependant, si la transition énergétique est seulement focalisée sur la production d'électricité verte, les défis majeurs vont se présenter aux réseaux de transmission et de distribution. Les coûts des réseaux vont augmenter au-delà de la situation actuelle (les coûts de réseaux représentent déjà environ 40% de la facture électrique des ménages dans de nombreux pays). Maintenir, en temps réel, l'équilibre entre offre et demande d'électricité va devenir de plus en plus difficile en raison du caractère intrinsèquement intermittent et non-contrôlable des productions solaires et éoliennes. En l'absence de solutions adaptées, cette intermittence conduit à des périodes de prix négatifs de l'électricité (les producteurs sont pénalisés pour injecter de l'électricité dans le réseau) voire même des pannes généralisées, ce qui n'a pu être évité, de peu, que grâce à des mesures d'urgence. De telles situations se sont récemment présentées au Royaume Uni quand la part des renouvelables a atteint 70% alors que la demande a baissé en raison du Covid 19, créant des défis d'équilibrages tels que seuls des mesures d'urgence comme l'arrêt de capacité de production ou l'activation de capacité d'interconnexion ont permis de les adresser.

En complément du défi de l'intermittence, les renouvelables ont aussi renversé certains paradigmes tels que celui des classiques "consommateurs d'énergie ", qu'il s'agisse d'entreprises ou de particuliers, qui sont devenu « prosommateurs », fournissant leurs propres besoins, ceux de leur communauté ou injectant même leur production dans le réseau. En Europe, la génération d'électricité par les foyers devrait croitre de ~1800% d'ici 2050 comparée au niveau de 2015. Cette production est difficilement prévisible et encore moins contrôlable par l'opérateur de réseau. Les clients peuvent, soudainement, s'effacer du réseau créant une brusque baisse de la demande, ou au contraire injecter de la puissance électrique dans le réseau alors que ce n'est pas forcément nécessaire. Cette incertitude est renforcée par les nouveaux comportements de chargement des véhicules électriques qui sont en train de se matérialiser et sur lesquels nous manquons évidemment de recul.

Dans ce contexte d'intermittence et d'incertitude, les réseaux électriques risquent de devenir des facteurs limitant de la transition énergétique.

La technologie apporte la réponse non seulement pour "réconcilier écologie et économie" mais aussi pour s'assurer que "l'écologie alimente l'économie". Les solutions de stockage intelligentes profitent du coût réduit des batteries, le coût des batteries de stockage (BESS) a baissé de 87% sur dix ans pour atteindre $156/kWh en 2019, et elles peuvent fournir de précieuses sources de flexibilité. Cependant elles ne vont pas suffire à assurer l'équilibre. Les technologies intelligentes fournissent un équilibrage en temps réel entre génération, demande et stockage à différentes mailles géographiques et temporelles. CE Delft estime que d'ici à 2050, ~83% des foyers européens pourrons utiliser des solutions de stockages et fournir des services de stabilisation du réseau. Ceci suppose la transparence des données (en conformité avec les législations sur le respect de la vie privée), de puissants « cerveaux » d'optimisation par l'intelligence artificielle ainsi que des capacités de contrôle des objets connectés réactives et résilientes à grande échelle.

L'orchestration de l'ensemble du système, entre génération, transmission et distribution, stockage et consommation d'électricité, depuis le temps réel jusqu'au long terme, depuis un simple foyer jusqu'au communautés d'énergie, régions, pays et continents, sera seulement possible grâce à une plateforme combinant Intelligence Artificielle et Objets Connectés. Les technologies AIoT sous-tendent les centrales virtuelles, qui peuvent fournir des services bien orchestrés de micro réseaux ou services de stabilisation au réseau.

Mais pour matérialiser les bénéfices de ces technologies intelligentes et délivrer la flexibilité nécessaire, tout le modèle doit être adapté, depuis les régulations, les mécanismes de marché, les schémas de rémunération de la flexibilité jusqu'aux règles de partage des données. Les mécanismes actuels de flexibilité (tels que les marchés de capacité en Europe) atteignent leurs limites alors que le pourcentage du renouvelable augmente ; seule une approche systématique peut faire évoluer le système dans son ensemble pour lui permettre de faire face à cette nouvelle réalité.

A propos d'Envision Digital :

Envision Digital est une société mondiale leader dans les technologies de l'AIoT, ayant son siège à Singapour et comptant plus de 700 collaborateurs répartis au sien de douze succursales en Chine, en France, en Allemagne, en Norvège, aux Pays-Bas, au Royaume-Uni et aux États-Unis.

Envision Digital détient EnOS(TM), le système d'exploitation AIoT mondialement reconnu qui connecte et dirige actuellement plus de 63 millions d'appareils intelligents, ainsi que 180 GW d'actifs énergétiques à travers le monde. Ses applications de monitoring, d'analyse avancée, de prévision et d'optimisation fournissent aux clients des informations qui leur permettent de mieux gérer leurs actifs et la performance de leur portefeuille. Énergies renouvelables intelligentes (énergie solaire, éolienne), villes intelligentes, énergie connectée et usines intelligentes font partie des solutions qu'elle propose à ses clients. La société accompagne également gouvernements et entreprises dans leur transformation numérique.

Acteur clé dans les systèmes d'exploitation AIoT, Envision Digital développe un écosystème de partenaires afin d'assurer la transformation numérique à l'échelle mondiale. La société compte plus de 250 clients et partenaires, chiffre en constante augmentation, répartis sur une dizaine d'industries, dont : Accenture, Amazon Web Services, GovTech Singapore, Keppel, Microsoft, Nissan, PSA International, PTT, Sonnen, Tableau et Total.

Pour plus d'informations, rendez-vous sur www.envision-digital.com

A propos d'EnView :

EnView est une étude reflétant le point de vue d'Envision Digital sur des sujets stratégiques dans les domaines du développement durable et de la décarbonisation, ainsi que sur les démarches clés, solutions, et prérequis pour les adresser. EnView est une étude annuelle, réalisée par le Centre d'Excellence mondial « Digital Grid and Vehicle-to-Grid » d'Envision Digital, basé à Paris. Le Centre d'Excellence est dédié à la Recherche et au Développement sur les sujets de la flexibilité électrique, de l'énergie connectée, des réseaux électriques intelligents, de l'intégration des énergies renouvelables et de la mobilité électrique aux réseaux, de la recharge intelligente des véhicules électriques... Le Centre d'Excellence coopère entre autres avec le CEA sur certains de ces sujets.

Cette édition de EnView est dédiée aux réseaux électriques intelligents, et notamment aux défis des réseaux de transport et distribution dans un contexte de développement des énergies renouvelables et des nouveaux usages de l'électricité.