Intelligent et flexible: l’avenir de l’approvisionnement en énergie
Dans le futur système énergétique, qui utilisera de plus en plus d’électricité issue de sources renouvelables, la flexibilité jouera un rôle important. Qu’est-ce que la flexibilité et comment l’utiliser?
Publication le 12 mars 2025 Durée de lecture 5 minDepuis des décennies, l’approvisionnement en énergie suisse repose sur différentes sources d’énergie indépendantes les unes des autres, comme le gaz, le pétrole et l’électricité. Construire un approvisionnement en énergie respectueux du climat signifie libérer ce système des sources d’énergie fossiles. Les alternatives renouvelables comprennent entre autres les énergies solaire, éolienne et hydraulique. L’électricité devient ainsi l’épine dorsale de l’approvisionnement en énergie. L’utilisation croissante de pompes à chaleur et de voitures électriques et le développement de l’énergie photovoltaïque continuent de mettre à l’épreuve le réseau électrique actuel. Cela complique le maintien d’un équilibre constant entre l’offre et la demande d’électricité. Pour parvenir à la stabilité, il faut équilibrer la production et la demande d’électricité, qui varient quotidiennement et de manière saisonnière. Des spécialistes comme le conseiller national Jürg Grossen ou Christian Schaffner de l’EPF de Zurich sont convaincus que cet équilibre peut en grande partie être assuré par une gestion intelligente de l’énergie. Elle aidera à mieux coordonner la production, la consommation et le stockage temporaire.
Régulation intelligente des réseaux électriques
La flexibilité: une réponse aux défis croissants du réseau électrique
Il y a toujours eu une différence entre la production et la consommation d’électricité. Toutefois, au cours des dernières années, elle a considérablement augmenté, et avec elle les coûts du système électrique. Cela est dû à l’augmentation de la production photovoltaïque décentralisée et des fluctuations de consommation, par exemple lorsque la plupart des voitures électriques se rechargent le soir. Pour rééquilibrer le système, de nouveaux instruments et systèmes d’incitation sont nécessaires. C’est ici que les flexibilités entrent en jeu. La flexibilité du système énergétique désigne la capacité d’adaptation de la production, de la consommation, des réseaux et du stockage à une offre et à une demande d’énergie fluctuantes. Cette capacité d’adaptation est essentielle pour intégrer les énergies renouvelables. Les flexibilités contribuent à la stabilité du système énergétique et aident à compenser les pénuries ou les excédents.
La flexibilité d’Energie 360°
Le lotissement Arrivo Kloten montre déjà comment cela fonctionne. Le site, qui comprend trois immeubles d’habitation et 52 appartements au total, est approvisionné en énergie renouvelable à 100% neutre en CO2. Une pompe à chaleur eau/eau et une installation photovoltaïque y veillent. Les deux tiers de l’électricité produite par l’installation photovoltaïque du site sont utilisés pour la consommation propre. Il s’agit de l’approvisionnement en électricité, de l’exploitation des pompes à chaleur et de la recharge des véhicules électriques. Cette part augmentera encore avec le stockage d’électricité installé. Cela est rendu possible par une mise en réseau intelligente des différent·e·s producteurs·trices et consommateurs·trices d’électricité sur le site avec le système de gestion de l’énergie de Smart Energy Link. Cela permet également de dimensionner le raccordement au réseau à moindre coût. Les résident·e·s paient moins pour l’électricité qu’ils produisent eux-mêmes que pour l’électricité du réseau urbain. Le système de gestion de l’énergie mesure et facture l’énergie prélevée aux consommateurs·trices. Le système est si bien pensé que le site est labellisé «SmartGridready» et est donc également prêt pour des tarifs de réseau dynamiques.
Gestion intelligente de la production et de la consommation
Pour son siège principal à Zurich, Energie 360° va même plus loin. La rénovation du bâtiment sert de projet pilote pour acquérir des connaissances qui pourront être appliquées à l’avenir dans les projets de la clientèle. Elles serviront à gérer la charge de manière intelligente ou à optimiser la production d’énergie photovoltaïque pendant les mois d’hiver.
Marius Schwering, chef de projet Business Development Flexibilité chez Energie 360°: «Nous électrifions notre flotte et prévoyons de recharger la majorité des voitures à notre siège. En conséquence, la puissance requise sera sans doute élevée et nous devons nous attendre à des pics de charge à certaines heures de la journée. Comme ces pics de charge augmentent toujours les coûts, nous prévoyons un stockage sur batterie et une répartition intelligente des charges afin de soulager le réseau électrique. Grâce à cette approche intégrée du système énergétique et à sa régulation intelligente et prédictive, nous acquérons des connaissances précieuses que nous pouvons appliquer dans les projets de notre clientèle.»
Installation solaire en façade
Environ 1600 panneaux solaires installés sur le toit et sur la façade produisent de l'électricité renouvelable pour le bâtiment. Grâce à son orientation verticale, la façade solaire produit davantage d'électricité aux heures creuses que les panneaux solaires installés sur le toit.
Borne de recharge
L'une des principales utilisations de l'électricité solaire produite est la recharge des voitures électriques. L'électrification de la flotte de l'entreprise entraîne une augmentation des besoins en électricité et, par conséquent, de l'autoconsommation de l'électricité solaire. En effet, les voitures électriques de l'entreprise sont principalement rechargées au siège social. De plus, les visiteurs rechargent leurs voitures électriques aux bornes de recharge.
Stockage par batterie
L'augmentation de la demande en électricité entraîne l'apparition de pics de consommation à certains moments de la journée. De plus, l'installation solaire produit la majeure partie de l'électricité pendant la journée. Un système de stockage par batterie vise à pallier ces deux phénomènes: il stocke l'électricité pour une utilisation ultérieure et soulage ainsi le réseau électrique.
Gestion de l'énergie
Pour que la production et la consommation d'électricité fonctionnent de manière optimale, un système de gestion intelligent est nécessaire. C'est le système de gestion de l'énergie qui détermine à quel moment le système de stockage par batterie est rechargé et à quel moment les voitures électriques sont rechargées. Ainsi, l'électricité excédentaire produite à midi peut, par exemple, être stockée pour le soir et servir à recharger la flotte de véhicules électriques pendant la nuit en vue du lendemain.
La flexibilité est bénéfique pour tout le monde
La flexibilisation du système énergétique présente de nombreux avantages. L’un d’entre eux est l’utilisation optimisée de l’électricité photovoltaïque autoproduite: en adaptant sa propre consommation aux heures de production de l’installation photovoltaïque, on réduit la quantité d’énergie prélevée sur le réseau électrique. Cela fonctionne idéalement pour un seul bâtiment ou, mieux encore, pour un réseau de bâtiments. Les gestionnaires de réseau profitent également de cette optimisation de la consommation propre, car elle réduit les pics de charge causés par l’électromobilité tout en diminuant l’injection d’énergie photovoltaïque aux heures critiques. Dans certaines circonstances, les flexibilités peuvent même réduire le besoin d’extension du réseau et permettre ainsi de réaliser des économies. Elles deviennent encore plus attrayantes pour les gestionnaires de réseau lorsqu’ils proposent des tarifs de réseau et de puissance dynamiques.
La flexibilité en point de mire
La récente loi sur l’énergie ouvre de nouvelles possibilités pour l’utilisation de la flexibilité et l’optimisation de la consommation d’énergie:
Les gestionnaires de réseau seront tenus d’utiliser les potentiels de flexibilité si leurs «propriétaires» ne l’interdisent pas expressément. Par «propriétaires», on entend les exploitants d’installations de production ou de stockage ainsi que les consommateurs·trices finaux. Cette flexibilité doit être rémunérée par le gestionnaire de réseau si elle représente plus de 3% de l’énergie produite annuellement.
Outre les regroupements dans le cadre de la consommation propre (RCP) physiques, les RCP virtuels permettront à l’avenir à plusieurs consommateurs·trices d’utiliser leur électricité solaire en commun via le réseau de distribution public, sans avoir à payer de redevance pour le réseau.
Les ménages et les entreprises situés sur le territoire d’une commune peuvent se regrouper pour former une communauté électrique locale (CEL) afin de partager l’énergie renouvelable qu’ils produisent eux-mêmes. Une redevance réduite doit être payée pour l’utilisation du réseau public.
Le remboursement des frais d'utilisation du réseau est réglementé pour les systèmes de stockage par batterie fixes et la recharge bidirectionnelle des véhicules électriques. De plus, à partir de 2027, les fournisseurs d’électricité pourront rémunérer l’électricité solaire aux prix du marché et introduire des tarifs dynamiques. Cela créera des incitations à soulager le réseau : il sera avantageux d’augmenter sa consommation propre ou de n’injecter de l’électricité que pendant les périodes où la production est faible et les tarifs élevés.
Toutes ces mesures nécessitent une gestion intelligente de l'énergie. Elles permettent d'accéder à la flexibilité et de l'exploiter afin d'optimiser l'autoconsommation et de soulager le réseau. La flexibilité offre ainsi la possibilité de rendre l'ensemble du système énergétique – tant l'approvisionnement en énergie que l'exploitation des réseaux – plus économique.
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