Les réseaux d’énergie du futur : le véritable tournant énergétique est encore à venir

Série de blogs “Digital Disruption” : Technologies et domaines d’application présentant un potentiel de perturbation : “Le mieux est le plus grand ennemi du bien”. S’inspirant vaguement de ce vieux dicton de Voltaire, le Fraunhofer IAO vous invite à vous joindre à nous pour une série de blogs dans lesquels nos scientifiques présentent les tendances et les technologies perturbatrices et soulignent leur potentiel pour l’économie et la société. Discutez avec nous !

Dans la campagne électorale actuelle, le retournement de situation a été décrit comme une réussite et un miracle de l’emploi ou une pomme de discorde bureaucratique. D’un point de vue scientifique, elle est avant tout une chose : inachevée tant qu’elle n’est mise en œuvre de manière durable que sur le marché de l’électricité. La numérisation ouvre de nouvelles voies dans le monde de l’énergie intégrée.

D’un point de vue technique, l’an 2000 , bien qu’il n’y ait que 17 ans , doit maintenant ressembler à une autre époque (celle du silicium) : le tournant de l’année est célébré dans la crainte d’un crash informatique, mot-clé Y2K. AMD et Intel se livrent une bataille pour le mur du son de 1 gigahertz, Bluetooth voit le jour et la création de votre propre adresse e-mail est le succès absolu. Les téléphones portables à écran couleur faisaient fureur, mais les batteries étaient à plat au bout de quelques heures, les smartphones étaient encore un avenir lointain. La musique était écoutée sur des lecteurs de mini-disques, la technologie avait disparu aussi vite que le proverbial éphémère. Les Allemands ont été stupéfaits par la première saison de Big Brother, DSDS et WHO WANTS to Be a MILLIONAIRE et : le gouvernement allemand a adopté la loi sur les énergies renouvelables (EEG), date limite le 1er avril 2000.

L’objectif était clair : le monde de l’énergie doit devenir plus vert et moins de CO2. À l’époque, le monde de l’énergie ressemblait à une colonie de jardins avec des parcelles de terrain clairement définies où les “locataires” respectifs ne se gênaient pas. Chacun avait sa propre revendication, le modèle économique était clair. Personne, ou très peu, ne s’attendait au changement de paradigme qui dicte les défis du monde de l’énergie d’aujourd’hui ; certains cadres supérieurs ont taquiné le fait que l’utilisation du photovoltaïque en Allemagne soit aussi logique que la culture des ananas dans l’Arctique. Malgré toutes les prophéties de malheur : le terme allemand “ENERGIEWENDE” est devenu un mot d’emprunt dans d’autres langues. Non sans raison. Aujourd’hui, plus d’un tiers de l’électricité qui alimente le réseau allemand est produite à partir d’énergies renouvelables ; et avant que les physiciens ne s’écrieraient : transformée.

Équilibre : l’électricité ne suffit pas

L’EEG a donc été un succès, du moins du point de vue de la pénétration des technologies sur le marché. Les coûts sont répercutés sur la consommation finale par le biais de la taxe EEG, avec des coûts différentiels actuels d’environ 24 milliards d’euros par an. Le vent et le soleil n’envoient pas de facture, elle provient du gestionnaire de réseau qui perçoit les redevances, mais ils vont et viennent à leur guise. Les conséquences de cette évolution : les parts croissantes de la production d’énergie renouvelable exigent des prévisions exactes ainsi que l’expansion du réseau, les parts de marché des centrales électriques conventionnelles diminuent continuellement en raison des faibles coûts marginaux de la concurrence des énergies renouvelables, et le niveau des prix sur le marché de gros est en baisse depuis des années, non seulement en raison de l’alimentation en énergie renouvelable, mais aussi en raison de l’utilisation de cette dernière.

Mais ce qui est peut-être un peu trop complaisant comme redressement énergétique devrait être décrit comme ce qu’il est réellement : jusqu’à présent, “seulement” un redressement actuel. Les parts des énergies renouvelables dans les autres secteurs, le chauffage et les transports, sont respectivement d’un peu moins de 10 et d’environ 5 %. Si la question de l’effet de serre est prise au sérieux et que les calculs économiques sont faits au crayon, la décarbonisation des secteurs du chauffage et des transports est incontournable. Et pas seulement en Allemagne.

Une nouvelle énergie pour le redressement : l’opportunité de la numérisation

Compte tenu des excédents croissants des centrales de production d’énergie renouvelable et de la nécessité de numériser complètement les réseaux, c’est une grande opportunité qu’il faut saisir – dans le cadre – vous l’avez déjà deviné – du couplage des secteurs. Il existe toutefois un autre facteur important qui incite à adopter une vision intégrée des secteurs énergétiques de l’électricité, de la chaleur et, en particulier, de la mobilité : Tels sont les développements actuels dans l’industrie automobile. Si l’électromobilité prend réellement la dimension de la massivité dans laquelle elle se trouve actuellement, nous serons confrontés à d’énormes défis du point de vue du réseau, qui ne pourraient même pas être relevés par l’utilisation massive de cuivre – c’est-à-dire la manière traditionnelle d’étendre le réseau. L’objectif de concevoir les réseaux de distribution jusqu’au dernier kWh n’est de toute façon pas approprié, pour des raisons de coût et, en particulier, de mise en œuvre. Ici aussi, la numérisation est la clé de la solution.

Dans nos projets c/SELLS, SMARTENERGYHUB et E-MOBILITYSCOUT, nous pensons ces dimensions du nouveau monde de l’énergie intégrée et les mettons en œuvre en coopération avec des partenaires connus. Nous nous concentrons sur des algorithmes de pronostic précis pour la production et la consommation, sur la gestion intégrée de l’énergie à l’aide de méthodes d’optimisation innovantes et sur la gestion de la charge, de la charge et de la disposition des véhicules électriques. Nous vivons l’internet énergétique intelligent des choses et travaillons sur le système énergétique intelligent du futur.

Il faut relever les défis, et ici surtout le régulateur, c’est-à-dire les hommes politiques et l’Agence fédérale des réseaux, est appelé à assurer enfin des conditions cadres sûres et fiables. Les mots clés sont, pour n’en citer que quelques-uns : Système tarifaire, réglementation incitative, sécurité de l’approvisionnement, sécurité du système, etc., pour que vous puissiez encore conduire avec puissance demain !