En partenariat avec :

ÉLECTRICITÉ : Smart Grid,

vers un nouveau modèle énergétique

Système électrique français et Smart Grid Vendée

Focus sur le réseau vendéen et le projet SMILE

Régis Le Drézen & Yann Dandeville

Système électrique français et Smart Grid Vendée Focus sur le réseau vendéen et le projet SMILE

Régis Le Drézen

Yann Dandeville

3 03/06/2016

Un tournant énergétique

France : 1 à 2 millions de véhicules électriques en France en 2020 ?

Vendée : croissance de la

consommation 3 fois plus rapide et 2 fois plus de ventes de véhicules électriques !

France : 5 % de part EnR dans les consommations en en presque 10 ans.

Vendée : plus de 10 % ! Près de 60 % en 2030.

(hors hydraulique)

Une arrivée massive des énergies renouvelables

Des consommations en hausse et de nouveaux usages

Une volonté des pouvoirs publics pour augmenter la part d’énergies durables et optimiser les réseaux électriques

Accepter plus d’énergies renouvelables (loi TEPCV, …) Rationaliser les coûts du réseau et de l’électricité Appels à projet (Smart Grid Vendée, SMILE, …)

Le contexte

ERDF devient ENEDIS

Un réseau électrique de plus en plus complexe

5

Développement des Energies Renouvelables, des nouveaux usages et modes de consommation

Eolien

MDE Information

pilotage

Nouveaux

mécanismes

et marchés Gestion des flexibilités

Photovoltaïque

Véhicule

Électrique

600 MW en région PDL

Objectif 2020 : 1750 MW

350 MW en région PDL

Objectif 2020 : 650 MW

5 03/06/2016

Réussir la Transition Energétique une recomposition des territoires et des compétences

Energie pour tous

24h/24h

Péréquation

Timbre poste

Sécurité

Une mission de service public

6 03/06/2016

11 200 km réseau basse tension (BT)

Dont 60 % souterrain

14 150 postes de distribution publique

12 000 producteurs

450 000

clients

31 postes de

transformation

225/90/20 kV

11 300 km réseau moyenne tension 20 kV

Dont 39% souterrain

Poste décentralisé de conduite du réseau

T

T

T

T

Ces évolutions ont contribué à la baisse du temps moyen de

coupure

400 mn

70 mn

Début 80 Aujourd’hui

46%

43%

10% 1% Raccordement

Qualité defournitureEnvironnement

Le système électrique en Vendée

7 03/06/2016

8 03/06/2016

• Schéma monodirectionnel et arborescent • Pilotage des unités de production centralisées seul

Notre réseau électrique aujourd’hui…

Centrales de production

Les réseaux actuels ont été conçus pour conduire l’électricité dans un seul sens.

Consommateurs

Le contexte

9 03/06/2016

… Et demain !

Des réseaux intelligents qui doivent faire circuler l’électricité dans les deux sens.

Centrales de production

Consommateurs

• Pilotage de la consommation ! • Pilotage des EnR réparties • Réseau « maillé »

Le contexte

10 03/06/2016

• Diminuer la part fossile du mix énergétique avec plus d’EnR • Éviter le surdimensionnement du réseau • Gérer l’augmentation de la consommation et les nouveaux

usages (véhicule électrique) • Être capable de voir et d’anticiper se qui se passe en tout

point du réseau (capteurs)

• Utiliser un modèle économique adapté, c’est-à-dire flexible !

Quels sont les objectifs d’un Smart Grid ?

11 03/06/2016

Capteurs/actionneurs bidirectionnels

Objectifs : Prise en compte des actions des consommateurs et producteurs pour une efficacité maximale.

Systèmes plus stables, décentralisés, moins vulnérables aux pannes.

Convergence des technologies de distribution et du numérique

Smart Grid = réseau électrique intelligent

Qu’est-ce qu’un réseau intelligent ?

C’est une amélioration par des systèmes informatiques.

Electricité Eau

Gaz Pétrole

Données…

Producteurs

Consommateurs

Logiciel de traitement

d’information

Interfaces

Qu’est ce qu’un Smart Grid ?

13 03/06/2016

• Interfaces et communications entre les acteurs et les ressources

• Équipements intelligents pour bâtiments et l’éclairage public

• Équipements intelligents pour les bâtiments et pour les transformateurs HTA/BT

• Enquête sociétale

• Recherche

• Formation d’ingénieurs

• Agrégateur commercial

• Marchés de l’énergie

• Équipements intelligents

• Gestion de l’équilibre et du réseau national

• Marchés de l’énergie

• Ressources de production et de consommation

• Agrégation technique

• Expérimentation électrique

• Optimisation du réseau

• Outils de prévision

• Outils de conduite

• Déploiement de compteurs Linky

Coordonnateur Directeur technique

Budget total : 28 M€

Dont 9,5 M€ d’aides

Démarrage : 2013

Durée : 5 ans

Smart Grid Vendée 8 partenaires

40 Commandes d’éclairage public

20 Bâtiments publics (~ 130 à terme)

7 Usines de production d’eau potable

4 Parcs éoliens

37 Centrales photovoltaïques

5 Postes sources

- 82 départs HTA

- 2820 Postes HTA BT

Smart Grid Vendée Les ressources du démonstrateur :

2 Stations météorologiques « réseau »

Expérimentation de véhicules électriques

14 03/06/2016

15 03/06/2016

Smart Grid Vendée Déploiement sur les bâtiments publics :

Déjà en cours sur 18 communes Objectif : 120 bâtiments publics

Recherche de flexibilité sur le chauffage électrique et l’eau chaude sanitaire (chauffe eau électrique)

Mairies, écoles, EHPAD, collèges, …

Un déploiement ambitieux sur tout le département

16 03/06/2016

Déploiement de matériel électrique « classique » et de serveurs :

Pose dans les tableaux Intelligence locale Pose en baie de brassage

Smart Grid Vendée Déploiement sur les bâtiments publics :

17 03/06/2016

Smart Grid Vendée Déploiement sur les bâtiments publics :

Déploiement de technologie sans fil radio (LoRa) :

Bâtiment public

Capteurs sans fil

Bâtiment intelligent Antenne radio Internet

Serveurs informatiques

Interfaces

18 03/06/2016

Aperçu de la solution Actility

Antenne Boitier antenne Capteur T°/H° « Smartplug »

Smart Grid Vendée Déploiement sur les bâtiments publics :

Déploiement de technologie sans fil radio (LoRa) :

Projet parc éolien

Poste Source

Aujourd’hui

Raccordement de parc éolien à la P Max Possibilité pour le producteur d’injecter sur le réseau 100% de sa P Max même lorsque la consommation est faible

Cas concret d’un nouveau raccordement Avant :

19 03/06/2016

Projet parc éolien

Poste Source

Testé dans SGV

Du calcul probabiliste à l’estimation du nombre d’heures en contrainte

En échange de quelques heures annuelles de réduction de sa puissance, le producteur bénéficie d’un raccordement à coût avantageux

Cas concret d’un nouveau raccordement Après :

20 03/06/2016

21

Opérer un Mécanisme de Gestion des Contraintes de Distribution

P = C

RTE Gestionnaire de

l’équilibre entre l’offre/demande et congestions RPT

ENEDIS Gestionnaire des contraintes RPD et Acheteur

de flexibilités

L’émergence des ENR raccordées sur le RPD complexifie l’équilibre production-consommation national et la gestion de réseau locale

Ce nouveau mécanisme apporte à ENEDIS de la souplesse dans la gestion du réseau et intègre une coordination avec RTE pour apporter une plus-value au système

électrique. 21

Quel rôle pour ENEDIS

Portail Agrégateur

SI industriel : téléconduite

Agence de conduite

Opérateurs

de flexibilités

Gestion prévisionnelle

Merit-order

Perspectives sur les flexibilités – 2 enjeux majeurs

Faciliter le

fonctionnement

des marchés

Gérer en amont des activations

• qualifier et contrôler les périmètres de

flexibilité des sites concernés

• prévenir l’apparition de contraintes

Evaluer les effacements

Enjeux

• Des challenges techniques à relever

• Des cas d’usage à trouver

• Des analyses de flexibilité à approfondir

Utiliser

des flexibilités

pour les

besoins du

distributeur

1

2

Une activité

concurrentielle

0 ERDF n’est pas opérateur d’effacement

1

22 03/06/2016

Une réponse à deux régions et deux pôles :

24 03/06/2016

Chantiers « Nouvelle France Industrielle » du Ministère de

l’économie et de l’énergie lancé le 12 septembre 2013

par François Hollande.

→ 1 Plan Réseau Électrique Intelligent

→ Appel à projets (2015) → SMILE

SMILE Le contexte

25 03/06/2016

Des projets réparties dans 5 grandes thématiques :

SMILE Un déploiement de réseaux électriques intelligents

Smart Métropoles

Quartiers basse consommation,

data et open data, mobilité

durable et multimodale, …

Sensibilisation

Plateforme pour les collectivités et

citoyens, sensibilisation, maîtrise,

animation, …

Numérique et objets connectés

Capteurs, plateformes, gestion

d’énergie, interopérabilité,

multiservices, cyber sécurité, ...

Territoires intelligents

Pilotage des productions EnR

et des consommations, EmR,

Stockage, prévision, …

Mobilité électrique

IRVE et Stations « Smart »,

interopérabilité, multiservices,

massification, diversification, …

26 03/06/2016

Un chantier clef : une plateforme de flexibilités électriques

SMILE Un déploiement de réseaux électriques intelligents

Consommations

Gestion du réseau ENERDIS, RTE

Plateforme de flexibilités

Productions

Bâtiments, usines, … Éolien, Stockage, …

Objectifs :

Agréger 1 GW de puissance

• 600 MW d’EnR

• 400 MW de consommations

Déploiement à grande échelle : Plan Réseaux Electriques Intelligents de la

Nouvelle France Industrielle

4 objectifs

Promouvoir le savoir-faire et les

solutions Smart Grid françaises sur toute la

chaîne de valeur de l’électricité

Capitaliser sur les

retours d’expérience techniques d’un déploiement à grande échelle de solutions

implémentées selon une approche système

Déclencher un

effet d’entrainement économique pour toutes

les parties prenantes et des externalités positives

Accélérer le

déploiement d’un

socle cohérent de

solutions innovantes arrivant à maturité à mi-2017 sur une aire géographique spécifique

Sur le réseau public de distribution par ERDF

Sur les territoires par les collectivités

27 03/06/2016

Intégrer plus d’ENR grâce à la régulation dynamique de la moyenne tension HTA

(1/2)

Pour maîtriser ces phénomènes, il faut d’une part connaître le profil de tension (estimation d’état), et d’autre part disposer de fonctions de réglage de la tension : Régulation locale Régulation centralisée

En présence de production, la tension peut dépasser les valeurs contractuelles

L’impact des EnR sur la tension

28 03/06/2016

Intégrer plus d’ENR grâce à la régulation dynamique de la moyenne tension HTA

(2/2)

Capteurs U, I

Capteurs U, I

ACR

SCADA

Estimateur d’état

Régulation de tension B

us

Logi

ciel

Capteurs U, I

PRODUCTEUR HTA

Capteurs P, Q, U, I

POSTE SOURCE

Transformateur

PCCN

Capteurs P, Q

Télévaleur de consigne du régleur en charge

Remontée de données mesurées

SIT-R

Des télémesures de tension et d’intensité sont

collectées par des capteurs installés en différents

points du réseau.

Ces télémesures permettent au système

d’information d’évaluer la tension sur l’ensemble

des départs HTA d’un poste source.

Si nécessaire, pour conserver la tension dans les

limites admises, l’outil de supervision élabore la

consigne adaptée à transmettre.

L’outil de supervision envoie la consigne à

l’automatisme en charge de la régulation de

tension du poste source (régleur en charge du

transformateur HTB/HTA).

Les différentes étapes de la régulation dynamique de la tension HTA

1 2

3

4

1

2

3

4

29 03/06/2016

Optimiser de l’implantation des infrastructures de recharge pour véhicule électrique

Exemple de modélisation cartographique d’implantation des bornes sur le réseau

Exemple de l’Étude d’optimisation de l’implantation et Accompagnement multi-raccordement de stations de bornes de recharge pour véhicules électriques

Exemple d’évaluation des contraintes réseau et coûts associés

30 03/06/2016

Smart

Supervision

BT

Fiabilisation

Carto et

bases

de données

Smart

Poste

Source

Solutions

innovantes

de raccor-

dement

Smart

Poste

HTA/BT

Outils

d’études

Smart

Smart ACR

FAR

Monitoring

CC numérique

(PCCN/ Mini PCCN)

Smart

Maintenance

FAC

FAR

Gestion

prévisionnelle

Drones

LIDAR

Maintenance

prédictive

Supervision incidents BT

Qualité de fourniture

Calculs développement réseau

Criblage de raccordement

Modélisation de la charge

ORA HTA

Q=f(U) HTA

Autres solutions

Géoréférencement

Rattachement clients

Cohérence des données

Poste du futur

Nlles sol. Télécoms

Cybersécurité

Monitoring

Le Smart Grid ENEDIS à horizon 2018 se matérialise avec SMILE

31 03/06/2016

ENEDIS, acteur de la transition énergétique apporte des réponses concrètes aux besoins

Pour les producteurs : Solutions de raccordement innovantes et plus adaptées Meilleure coordination des planifications de travaux

Pour les consommateurs : Information sur les consommations et contributions à la MDE Meilleure réactivité à travers des interventions à distances Traitement amélioré des réclamations

Pour les collectivités territoriales : Cartographie et agrégats de données pertinents Etudes exploratoires d’impact Déploiement optimisé des IRVE Appui à la valorisation du potentiel énergétique

Pour les entreprises : Qualité de fourniture élevée Visibilité sur les consommations

Pour les start-up et acteurs du digital: Mise à disposition de données en « open data » Opportunités en aval du compteur communiquant

32 03/06/2016

Recouvrant les quatre départements d’Ille et Vilaine, du Morbihan, de la Loire Atlantique et

de la Vendée (les consommations électriques de base y croissent trois fois plus vite que la

moyenne nationale).

• 4 départements concentrent le déploiement de SMILE : Vendée, Loire-Atlantique, Morbihan et Ile-et-Vilaine

Projet SMILE

03/06/2016 33

Système électrique français et Smart Grid Vendée Focus sur le réseau vendéen et le projet SMILE

Régis Le Drézen

Yann Dandeville