La transition vers une énergie durable s’accélère sous l’effet de l’innovation technologique, des incitations économiques et de la nécessité de protéger la planète. Plusieurs tendances transforment le secteur énergétique et l’intégration de la production renouvelable au réseau. Centrales électriques virtuelles, ressources énergétiques décentralisées, réponse à la demande et réponse en fréquence y jouent un rôle central. Cet article présente ces tendances et la contribution des solutions Internet des objets (IoT) à la transition.
1. Décentralisation de la production d’énergie
Le modèle traditionnel de production centralisée évolue vers un système où les ressources énergétiques décentralisées, comme les panneaux solaires, les éoliennes et les petites unités de biogaz, occupent une place croissante. Cette évolution peut réduire les pertes de transport et renforcer la résilience du réseau en diversifiant les sources d’énergie.
2. Centrales électriques virtuelles
Les centrales électriques virtuelles permettent de gérer cette infrastructure décentralisée. Elles regroupent des ressources réparties pour qu’elles se comportent comme une seule centrale sur le réseau. Selon l’Agence internationale pour les énergies renouvelables (IRENA), elles améliorent la stabilité du réseau et facilitent l’intégration d’une part plus importante de renouvelables en rendant pilotables la production et le stockage décentralisés.
Les solutions IoT fournissent les données et les analyses en temps réel nécessaires à une exploitation efficace de ces centrales et à une meilleure utilisation des équipements répartis. Les appareils de réponse à la demande EpiSensor permettent de mesurer et de piloter ces ressources. Elles peuvent se trouver sur de nombreux sites, comme dans le programme Gogoro et Enel X, où la technologie EpiSensor relie 2 500 stations d’échange de batteries GoStation pour scooters électriques à la centrale virtuelle d’Enel X.
3. Essor du stockage d’énergie
Le coût des systèmes de stockage, en particulier des batteries lithium-ion, a fortement diminué, entraînant une hausse des capacités installées. Selon BloombergNEF, le coût des batteries lithium-ion a baissé de près de 90 % au cours de la décennie précédente. Cette baisse, associée aux progrès techniques, rend le solaire et l’éolien intermittents exploitables à plus grande échelle et facilite l’intégration de grands systèmes de stockage. L’IoT aide à gérer ces systèmes, à optimiser leurs cycles de charge et de décharge et à prévoir leur utilisation. Les solutions EpiSensor contribuent à leur exploitation et à leur intégration.
4. Réponse à la demande et tarification dynamique
La réponse à la demande consiste à ajuster la consommation selon les conditions d’approvisionnement et les prix. Elle devient de plus en plus importante pour la stabilité et l’efficacité du réseau. Les tarifs dynamiques, qui reflètent les coûts de l’électricité en temps réel, encouragent les consommateurs à déplacer leur usage hors des pointes. Ces incitations financières poussent les entreprises industrielles et commerciales à réduire leurs coûts, à renforcer leurs efforts de durabilité et à répondre à des réglementations telles que la directive européenne CSRD.
En rapprochant dans le temps l’offre et la demande, ces programmes réduisent les coûts et renforcent la fiabilité du réseau. L’IoT fournit les données et les mécanismes de pilotage nécessaires. Les appareils de réponse à la demande EpiSensor permettent à un site d’ajuster sa consommation dans un tel programme. Notre étude de cas sur l’aéroport de Dublin en donne un exemple.
5. Intégration des véhicules électriques
Les véhicules électriques sont à la fois des consommateurs d’énergie et des unités mobiles de stockage. La technologie Vehicle-to-Grid (V2G) leur permet de réinjecter de l’électricité dans le réseau pour répondre aux besoins et contribuer à sa stabilité pendant les pointes.
Un rapport de l’International Council on Clean Transportation (ICCT) et du Regulatory Assistance Project examine la croissance rapide des véhicules électriques et leur intégration possible au réseau. Il explique que la recharge intelligente peut réduire la consommation d’électricité d’origine fossile et intégrer davantage de renouvelables variables en rechargeant les véhicules lorsque cette énergie est disponible. Elle peut ainsi maximiser la baisse des émissions de carbone et éviter des renforcements coûteux et inutiles du réseau.
L’IoT peut aider à coordonner la recharge avec les conditions du réseau. L’exemple EpiSensor cité ici est le réseau de stations d’échange de batteries de Gogoro, qui participe à une centrale électrique virtuelle. Il ne démontre aucune interface véhicule-réseau pour un véhicule électrique ou une borne de recharge pris individuellement : la recharge bidirectionnelle exige de vérifier séparément le véhicule, la borne et le raccordement au réseau.
6. Pénurie de compétences et conception des systèmes
Le manque de personnel qualifié représente un obstacle important à la transition énergétique. La complexité des systèmes modernes exige souvent des compétences spécialisées que toutes les organisations ne possèdent pas. Il faut donc concevoir des systèmes plus simples à utiliser, capables de se configurer automatiquement et de réduire la dépendance à ces compétences rares.
Le Forum économique mondial souligne le manque croissant de compétences dans l’énergie et le besoin d’automatisation et de technologies accessibles. EpiSensor répond à ce défi avec des solutions IoT qui simplifient la gestion de l’énergie pour davantage d’utilisateurs. Nos systèmes visent à limiter le recours à une expertise technique spécialisée et à accélérer l’adoption de pratiques avancées.
7. Forte croissance des renouvelables et du stockage
Le coût des panneaux solaires photovoltaïques a baissé de plus de 80 % au cours de la décennie précédente, entraînant une forte augmentation des capacités installées. Avec la baisse du coût des batteries, cette évolution économique stimule les installations renouvelables et de stockage. Une étude de l’IRENA souligne la forte diminution des coûts des énergies renouvelables et la croissance des capacités qui en résulte. L’IoT fournit le suivi en temps réel, l’analyse prédictive et le pilotage automatisé nécessaires pour gérer cette expansion. La technologie EpiSensor soutient l’intégration des renouvelables et la fiabilité des systèmes énergétiques des bâtiments.
8. Prévisions dépassées par la croissance des renouvelables
L’Agence internationale de l’énergie (AIE) a régulièrement sous-estimé la croissance des énergies renouvelables et du stockage dans ses prévisions. Les installations réelles ont souvent largement dépassé ses projections, illustrant la vitesse du progrès technique et de l’adoption des renouvelables.
Les prévisions de déploiement ont été dépassées à plusieurs reprises par les réalisations, et le stockage a suivi une trajectoire comparable. L’IoT a facilité cette croissance en fournissant des outils de gestion et d’optimisation des systèmes renouvelables. Les solutions EpiSensor apportent les données et fonctions nécessaires pour mieux exploiter ces sources.
9. Réponse en fréquence et stabilité du réseau
Avec la progression des renouvelables, la réponse en fréquence devient plus importante pour maintenir la stabilité du réseau. Les centrales traditionnelles contribuent à stabiliser la fréquence grâce à une production régulière, tandis que les sources renouvelables ne disposent pas toujours de cette capacité. Les systèmes de mesure et de pilotage IoT peuvent aider les agrégateurs à réagir aux variations de fréquence. Dans le programme Microsoft et Enel X pour un centre de données, l’infrastructure EpiSensor a permis une réponse dynamique à partir de batteries UPS existantes. Le chemin de commande et la réponse des autres ressources décentralisées doivent être établis pour chaque déploiement.
Le rôle de l’IoT dans la transition énergétique
L’IoT apporte les données, la connectivité et les moyens d’analyse nécessaires pour intégrer différentes sources d’énergie, optimiser le stockage, faciliter la réponse à la demande et renforcer la stabilité du réseau. Ces tendances montrent son rôle dans l’accélération de la transition énergétique.
EpiSensor construit la couche de mesure et de pilotage sur laquelle reposent ces programmes. Les systèmes sont conçus pour pouvoir être déployés par un électricien qualifié, afin qu’une entreprise de services énergétiques puisse étendre son programme plus vite qu’elle ne pourrait recruter des spécialistes.