«Le boom du solaire pousse le réseau électrique à bout », écrit la NZZ. « Les basses températures (et les pompes à chaleur) ont entraîné une panne de courant à Kreuzlingen », titre Watson. De tels gros titres le montrent : Les contraintes dans le réseau de distribution deviennent un véritable défi.

Aujourd'hui déjà, il arrive que des exploitants de réseau refusent des demandes de raccordement d'installations solaires en raison du manque de capacités du réseau ou imposent des conditions visant à limiter la puissance via l'onduleur, au moins jusqu'à ce que le réseau soit davantage étendu. De telles restrictions freinent la transition énergétique. Et elles le montrent : Les gestionnaires de réseau de distribution doivent réussir à faire le grand écart. D'une part, ils ont pour mission fondamentale d'assurer une exploitation sûre et rentable du réseau. D'autre part, ils doivent permettre la transition énergétique.

Éviter des coûts d'aménagement élevés

Résoudre le problème uniquement par l'extension du réseau n'est pas une option, ne serait-ce qu'en raison des coûts. C'est ce que démontre une étude réalisée sur mandat de l'Office fédéral de l'énergie. Elle arrive à la conclusion suivante : l'extension de l'infrastructure de réseau dans le scénario de base, qui permet d'atteindre l'objectif net zéro, engendre des coûts supplémentaires de 30 milliards de francs par rapport au scénario « Poursuite de la politique actuelle ». L'étude montre également qu'un comportement de charge optimal pour l'électromobilité, une limitation des pics d'injection des installations solaires à 70% de la puissance de l'installation et un réseau électrique plus intelligent permettraient de réduire les besoins en investissements d'environ un quart. Pour cela, les nombreux composants du système énergétique doivent être mis en réseau et communiquer entre eux.

Pont entre le réseau de distribution et les bâtiments

Dans le cadre d'un système énergétique intelligent, des compteurs intelligents sont actuellement déployés en Suisse afin de collecter et de mettre à disposition des données de production et de consommation. En fait, il est évident que ces compteurs intelligents pourraient servir de passerelle de communication. Mais ils ne disposent pas d'interfaces standardisées avec les installations du bâtiment et ne sont pour la plupart pas non plus dotés d'« intelligence ». Une conséquence : la flexibilité existante dans les bâtiments n'est actuellement pas exploitée, la prévention des pics de puissance avec le lissage de la production photovoltaïque (PV) et de la consommation locale d'électricité n'est possible que de manière limitée. Ces flexibilités sont pourtant centrales pour que les gestionnaires de réseaux de distribution puissent décharger leurs réseaux de manière ciblée et ainsi réduire le besoin d'extension du réseau ou du moins retarder cette extension.

C'est là qu'intervient SmartGridready en jetant un pont entre le réseau de distribution et les bâtiments. Le label d'interface de SmartGridready permet une utilisation simple et rapidement réalisable des flexibilités disponibles dans les bâtiments. La description de l'interface SmartGridready définit la communication entre le réseau de distribution et le système de gestion de l'énergie. De la même manière, le PV, le stockage, l'infrastructure de recharge pour véhicules électriques, les compteurs intelligents, les pompes à chaleur et d'autres consommateurs peuvent être intégrés dans un système global. SmartGridready se base sur une description ouverte et standardisée des interfaces de communication existantes. Du côté du produit, cela se fait via la description de l'interface existante au format XML, du côté de la commande, un code complémentaire est intégré pour la fonctionnalité de l'interface. Il est ainsi possible d'intégrer des interfaces avec différents protocoles dans les systèmes de gestion de l'énergie et de la charge. Résultat : les systèmes des gestionnaires de réseau de distribution et ceux des clients peuvent communiquer entre eux.

Des critères clairs pour la gestion de la puissance

Bien que les interfaces uniformes facilitent la communication entre les composants du système énergétique, elles ne suffisent pas à garantir un comportement compatible avec le réseau. Pour que la flexibilité des bâtiments puisse réellement soulager le réseau, les gestionnaires de réseau de distribution doivent définir des critères clairs pour la gestion de la puissance des bâtiments. Ils doivent veiller à ne pas réduire le confort des clients, car cela risquerait de compromettre l’acceptation de l’utilisation de la flexibilité. SmartGridready a donc développé un label pour les bâtiments qui aide les gestionnaires de réseau de distribution dans cette tâche. À son niveau de base, le label vise à réduire la nécessité d’étendre le réseau. Il y parvient en garantissant que la puissance maximale au point de raccordement est maintenue à un niveau bas grâce à une gestion de la puissance à l’intérieur du bâtiment. Aux niveaux suivants, une interface de réseau de distribution est présente et la gestion de la puissance peut répondre aux exigences du réseau. Par exemple, elle permet d’utiliser des tarifs dynamiques. Ainsi, l’optimisation des coûts du côté du client contribue à la stabilité du réseau électrique. Le label pour les bâtiments définit donc des caractéristiques et des comportements qui apportent une valeur mesurable aux gestionnaires de réseau de distribution. Les points de raccordement des maisons sont généralement conçus de manière généreuse et ne sont pas toujours utilisés à leur capacité maximale. La gestion de la puissance selon le niveau de base du label pour les bâtiments de SmartGridready permet de réduire la puissance maximale. Ainsi, des installations qui ne pourraient pas obtenir d’autorisation peuvent en bénéficier. Toutefois, les bâtiments dotés d’une gestion de la puissance présentent des profils de consommation différents de ceux qui n’en sont pas équipés. À l’avenir, lorsque les systèmes de gestion de la puissance seront largement répandus dans les zones de réseau, les différents bâtiments devront fonctionner de manière coordonnée pour éviter les surcharges du réseau. C’est là que les niveaux suivants du label pour les bâtiments de SmartGridready entrent en jeu.

Expérience pratique: raccordement au réseau avec une puissance de 125 A au lieu de 200 A

Le label SmartGridready a déjà fait ses preuves dans la pratique. Il a été utilisé, par exemple, dans le bâtiment de la société Elektroplan à Frutigen. Le bâtiment, qui abrite des bureaux et des logements, est équipé de panneaux solaires orientés de différentes manières sur le toit et les façades, ainsi que de batteries et d’un système de gestion de la charge pour les véhicules électriques. Il a été déclaré conforme au label bâtiment de base. Grâce à une gestion intelligente de la puissance, la connexion au réseau a pu être dimensionnée à 125 A au lieu des 200 A habituels. Il a ainsi été possible d’éviter totalement un coûteux renforcement du réseau. Une interface avec le réseau pour la mise en œuvre de tarifs dynamiques et la réception de signaux du gestionnaire de réseau de distribution est actuellement en cours de préparation.