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Les technologies futures dans le secteur de l’électricité

Une entrevue avec Dave A Roberts, Directeur technique, EA Technology.

De quelle manière et dans quelle mesure prévoyez-vous que les technologies émergentes modifient les caractéristiques traditionnelles de la chaîne de valeur de la production, de la distribution et de la vente au sein des systèmes électriques ?

La transition vers une économie à bilan carbone net zéro aura un impact profond sur le secteur de l’électricité. La décarbonisation de la production est l’une des solutions les plus faciles et s’accélère à mesure que le coût de l’énergie éolienne et photovoltaïque devient beaucoup plus attractif que celui des centrales électriques conventionnelles alimentées par des combustibles fossiles. En décarbonisant la production d’électricité, nous sommes en mesure d’utiliser cette énergie verte depuis la façon dont nous nous déplaçons (transport entièrement électrifié) jusqu’à la manière dont nous chauffons/refroidissons nos foyers et entreprises. Tout cela changera fondamentalement la courbe de la demande, ce qui entraînera à son tour un changement de paradigme d’un système énergétique où la génération est ajustée pour correspondre à la demande, à un système où la demande s’ajustera (probablement en fonction du prix) pour s’adapter à la génération disponible à tout moment.

Les changements de la courbe de demande entraîneront un besoin accru d’une modélisation de réseau améliorée pour comprendre où et quand des investissements sont nécessaires. Les évaluations basées sur des scénarios deviennent de plus en plus essentielles pour cartographier une gamme de futurs possibles et identifier les investissements les moins regrettés, qui sont motivés par les caprices de l’appétit des citoyens et des entreprises pour les nouvelles technologies/la décarbonisation en réponse aux signaux politiques (comme l’interdiction des véhicules à essence et diesel, les zones à zéro émission de carbone, etc.).

La surveillance du réseau sera nécessaire au niveau du bord du réseau pour comprendre à quel point un réseau fonctionne à pleine capacité, ainsi que pour identifier/prédire les défauts ou même signaler la flexibilité. Le monde futur reposera sur les données, afin de maintenir le réseau en fonctionnement harmonieux, et pour le bénéfice de la société.

Quels sont, selon vous, les principaux moteurs émergents de la satisfaction des consommateurs d’électricité au cours des 10 prochaines années et comment envisagez-vous que les technologies émergentes influenceront et/ou permettront ces préférences des consommateurs ?

À mon avis, il y en a trois :

1. L’augmentation de l’utilisation de l’électricité en tant que vecteur énergétique clé met davantage l’accent sur la fiabilité.

Les gens parlaient autrefois de « maintenir les lumières allumées », mais apparemment, la demande la plus importante à la maison aujourd’hui concerne le routeur wifi. Si l’on y réfléchit, nous pouvons faire beaucoup sans l’éclairage principal, mais pas grand-chose sans communications. Il suffit de penser à nos smartphones, appels vidéo, télévision, consoles de jeux, et ainsi de suite.

Cette analogie s’étendra davantage (et de manière significative) à mesure que l’électricité sera utilisée pour alimenter nos voitures et chauffer nos maisons. Les interruptions dans le futur seront de moins en moins tolérées, et même les interruptions courtes seront tout aussi agaçantes ! La réponse à la pandémie de COVID dans de nombreux pays a accéléré les transitions technologiques de jusqu’à dix ans. Le travail à domicile est maintenant la norme pour beaucoup d’entre nous et il est peu probable que nous revenions aux jours pré-COVID de 2019 où nous travaillions tous cinq jours par semaine dans un bureau, ou parcourions le pays/le monde pour diverses réunions courtes.

Ces changements augmentent la importance des réseaux locaux alimentant les foyers en banlieue et dans les localités rurales, aux côtés de ceux des villes urbaines denses, qui bénéficiaient traditionnellement d’une plus grande sécurité d’approvisionnement.

Pour contrer cela, nous devons passer de la norme de fonctionnement « réparer en cas de panne » à une stratégie préventive proactive où une fiabilité de 100 % est une réalité. La technologie est disponible dès aujourd’hui, et de nombreuses entreprises d’électricité commencent tout juste à explorer ce que cela signifie pour elles.

2. 2. L’habilitation des clients, où le système électrique est capable de mieux s’adapter et de faire face aux changements de demande, dirigés par les citoyens et les entreprises, est le deuxième moteur clé. Comme mentionné ci-dessus, l’électrification du chauffage et des transports est en cours, mais à des rythmes différents dans différentes parties du ou des réseaux électriques. De nombreux facteurs entrent en jeu, des politiques gouvernementales nationales aux exigences de planification locales, en passant par la disponibilité de la technologie, la démographie, et même des facteurs irrationnels tels que le soi-disant « suivre les Jones ».

Le système électrique doit faire face à cela car il détient les cartes pour faciliter une transition sans heurts vers une économie à bilan carbone net zéro. Cela impliquera des investissements stratégiques dans certaines localités, une meilleure signalisation de l’existence de capacité (et de fiabilité) ainsi que des informations de tarification plus transparentes.

Une meilleure modélisation, des investissements ciblés en amont des besoins et la signalisation de capacité sont essentiels ici.

3. Pour information, il est important de noter que bien que le coût de la livraison soit important, ce n’est plus le facteur dominant.

Dans quelle mesure voyez-vous l’introduction de nouvelles technologies dans le système électrique et sur le marché comme un bénéfice net pour la société et l’environnement ? Ou bien, envisagez-vous des conséquences négatives ou suboptimales ?

Le principal avantage est que cela facilitera la transition vers une économie à bilan carbone nul en permettant aux clients d’adopter des technologies telles que les véhicules électriques et le chauffage électrifié de manière transparente.

Les solutions non-réseau sont aussi importantes que les solutions conventionnelles. Le système électrique doit accueillir l’option la moins coûteuse, qui peut être basée sur des modèles commerciaux alternatifs tels que l’utilisation de stockage d’énergie, etc., où la propriété se trouve en dehors des acteurs traditionnels du système électrique.

L’objectif global et le moteur principal devraient être le bilan carbone net zéro, et le carbone devrait être pris en compte dans les points mentionnés ci-dessus pour garantir que les incitations n’encouragent pas de comportements indésirables (par exemple, la prolifération de générateurs diesel pour fournir des services de flexibilité).

Il existe également un avantage secondaire, dans la mesure où le pays qui parvient à décarboniser le plus rapidement est le plus susceptible de gagner un avantage concurrentiel en exportant des solutions vers d’autres pays, créant ainsi des emplois et de la prospérité pour notre pays.

Quant aux technologies émergentes susceptibles de perturber le plus le système électrique et le marché, plusieurs vagues sont à considérer :

Il s’agit des vagues de technologie qui nous arrivent maintenant.

1ère vague : Génération renouvelable bon

Portée par un marché mondial, l’énergie solaire photovoltaïque (PV) et éolienne est maintenant moins chère que toute autre forme de génération, même sans subvention. Elle devient la forme de génération de choix, déployée à toutes les échelles du réseau. Cela change le modèle tant du prix que du moment d’utilisation de l’électricité.

2ème vague : Transport électrifié

Un changement massif de la courbe de la demande, avec une voiture équivalente à une maison en kWh sur une année. Le remplacement de toutes les voitures par des véhicules électriques à batterie en 10 à 20 ans devrait avoir le même effet que doubler le parc immobilier. La capacité de charge est disponible, mais pas aux heures de pointe, et nécessitera l’engagement des citoyens pour être déplacée. La modélisation et la surveillance sont essentielles.

3ème vague : Batteries moins chères

Le transport électrifié favorise le stockage bon marché. À mesure que de plus en plus de véhicules électriques à batterie entrent sur le marché, les gigafactories continueront de se multiplier, faisant chuter le prix du stockage. Cela contribue à équilibrer le réseau intra-journée et en volume entre les jours. [large]

4ème vague : Chauffage électrifié

Bien que plus lent que la deuxième vague (et moins attrayant), les besoins en chauffage sont très importants ! Il est peu probable que cela devienne aussi répandu que les véhicules électriques, car la géographie et les ressources locales sont plus susceptibles de jouer un rôle, mais cela nécessite une planification stratégique minutieuse. Remplacer progressivement les chaudières à gaz dans les nouvelles constructions est une chose, mais passer massivement des énergies fossiles à l’électricité pour toutes les chaudières à gaz (ou à l’hydrogène pour les processus industriels) représentera un grand changement. Il convient de noter que même la production d’H2 nécessite beaucoup d’électricité !

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