Co-créer le réseau énergétique du futur

La lutte contre le réchauffement climatique bouleverse profondément les sociétés, les entreprises et les individus à travers le monde. Les personnes soucieuses de l’environnement souhaitent contribuer à la transition vers une économie bas carbone. Les outils et solutions numériques leur permettent de mettre en pratique leurs convictions.

Penser global, agir local

Dans le secteur de l'énergie, l'engagement croissant des consommateurs et l'activisme transforment le marché, obligeant les producteurs et fournisseurs d'énergie à offrir de nouveaux niveaux de service et de transparence.

Les consommateurs passifs sont de plus en plus remplacés par des militants et des "prosommateurs" – des consommateurs impliqués dans la création de produits – alors que de plus en plus de personnes agissent à l'échelle locale pour aider la planète.

Les clients veulent contrôler leur consommation énergétique et connaître l'origine de leur électricité. Ils souhaitent également être guidés sur les moyens de contribuer à la décarbonation, en achetant de l'énergie renouvelable et en l'utilisant de manière plus responsable.

Décentraliser le réseau d'énergie intelligent (smart grid)

La tendance à l'autonomisation des consommateurs serait impensable sans la numérisation – les outils numériques rendent possible la transition de consommateur à prosommateur.

Cette démocratisation va de pair avec la décentralisation de notre système énergétique. Les systèmes énergétiques du futur seront radicalement différents. Nous nous éloignons d'un petit nombre de grandes centrales électriques conventionnelles alimentant un système de distribution centralisé pour nous tourner vers un réseau intelligent, intégrant des sources d'énergie renouvelables dans l'approvisionnement en électricité, décentralisant la production et le stockage d'énergie, avec une flexibilité et une intelligence intégrées.

« Pour répondre à ces nouvelles demandes des clients, les énergéticiens passent du statut de fournisseurs à celui de conseillers. Elles proposent à leurs clients des données en temps réel sur la consommation et les coûts grâce au développement de compteurs intelligents, de systèmes de facturation flexibles et d'applications pour smartphones.

Gérer la courbe « en forme de canard » (Duck Curve)

Alors que la production et la distribution d'énergie conventionnelles et centralisées sont faciles à contrôler pour répondre à l'évolution de la demande au cours de la journée, l'énergie renouvelable est plus difficile à gérer. 

L'énergie solaire atteint généralement son pic au milieu de la journée, tandis que la demande d'énergie augmente au coucher du soleil, atteignant un pic en milieu de soirée. Sur un graphique, ce déséquilibre de synchronisation produit une courbe en forme de canard, appelée ” courbe de canard ”.

La courbe en canard n'est qu'un des nombreux défis auxquels sont confrontés les ingénieurs qui construisent le réseau intelligent du futur, alors que le réseau centralisé est progressivement remplacé par un système hautement distribué pour la production, le stockage et la consommation d'énergie.

L'énergie proviendra d'une multitude de sources de différentes tailles, allant des immenses parcs éoliens offshore aux panneaux solaires installés sur le toit d'une maison. Toutes ces sources alimentent le réseau d'énergie renouvelable.

Pour faire face à l'inadéquation entre la production et la demande, l'énergie doit être stockée pour une utilisation ultérieure. Et tout comme l'énergie proviendra de nombreuses sources différentes, il y aura de nombreuses formes de stockage, certaines centralisées et de grande capacité, d'autres petites et décentralisées. 

Changer la consommation

L’évolution de la demande énergétique, avec l’essor des véhicules électriques et les pompes à chaleur, modifie les schémas de demande énergétique. Les consommateurs, autrefois passifs, participent désormais au système pour réduire leur empreinte carbone, en alimentant le réseau avec l’énergie qu’ils produisent ou en stockant temporairement l’énergie dans la batterie de leur maison ou de leur voiture.

Le réseau intelligent serait inconcevable sans la technologie des communications numériques. À l’instar d’Internet, il repose sur des ordinateurs, des câbles, des systèmes de contrôle et de l’automatisation. Cette nouvelle infrastructure de communication, superposée à l’infrastructure électrique, permet une communication bidirectionnelle entre les services publics et leurs clients ainsi que des réponses rapides et efficaces aux variations de la demande électrique.

« Les outils numériques rendent le réseau suffisamment flexible et robuste pour faire face aux fluctuations de consommation et de production au fil des heures, des jours et des semaines.

Diversifié et distribué

Les ressources énergétiques décentralisées (DER), ou les technologies liées à l'énergie telles que les véhicules électriques, le stockage par batterie, les systèmes d'énergie solaire, les thermostats intelligents, les pompes à chaleur et bien plus encore, sont connectées au réseau de distribution, ce qui pose des défis importants aux détaillants d'électricité et aux gestionnaires de réseaux de distribution. 

Ils doivent non seulement intégrer ces DER dans les opérations existantes, mais aussi les contrôler via des programmes de centrales électriques virtuelles (VPP) ou de réponse à la demande (DR).

Cette tendance perturbe les modèles économiques traditionnels, obligeant les entreprises de distribution et les détaillants d’énergie à devenir plus agiles, à redéfinir leurs propositions de valeur et à gérer simultanément plusieurs modèles d’exploitation et de revenus.

L'épine dorsale du virage vert

Le nouvel Internet de l'énergie, démocratique et décentralisé, sera l'épine dorsale de la transition vers une économie à faible émission de carbone. Les ingénieurs et les développeurs de logiciels seront indispensables dans le développement de ses éléments constitutifs, qu'il s'agisse de solutions de recharge de véhicules, de biocarburants, de facturation dynamique de l'énergie ou de systèmes de contrôle en temps quasi réel surveillant l'offre et la demande. 

Les ingénieurs et les développeurs de logiciels proposeront des solutions numériques qui aideront non seulement les entreprises du secteur de l'énergie à faire face à la pénétration croissante des DER, mais aussi à en extraire de la valeur.

Akkodis a développé une plateforme de démonstration d'échanges numériques entre les acteurs du marché des systèmes énergétiques pour le programme de démonstration EU-SysFlex. La plateforme s'appuie sur l'infrastructure d'échange de données sécurisée Estfeed2 basée sur le projet open-source X-Road, l'épine dorsale des  services gouvernementaux basés sur la blockchain e-Estonia.La plateforme d'analyse de données d'Akkodis a été utilisée pour fournir une visibilité, des prévisions et une simulation en temps quasi réel des opérations du système énergétique.

SysFlex est un programme dans le cadre duquel un consortium de gouvernements, d'entreprises du secteur de l'énergie et d'experts en numérique et en ingénierie a testé des solutions de fonctionnement et de flexibilité du système pour intégrer 50 % d'énergies renouvelables dans le système électrique paneuropéen d'ici 2030. 

L'objectif de la plateforme de démonstration était de faciliter un fonctionnement rapide et sûr dans un système énergétique de plus en plus décentralisé, avec de nombreux acteurs du marché et régulateurs, et un besoin de gérer les données en temps quasi réel.

Akkodis assiste l'un des principaux développeurs européens de solutions de stockage d'énergie de pointe, intelligentes et connectées. Basée à Leipzig, SENEC fabrique des systèmes énergétiques pour les propriétaires, en intégrant des panneaux solaires, le stockage d'énergie et la recharge des véhicules dans une seule solution.

La pièce maîtresse du portefeuille SENEC est le SENEC. Boîte de stockage d'énergie domestique. La dernière version, SENEC. Home 4, peut stocker jusqu'à 25,2 kWh. Mais une batterie n'est pas seulement une batterie, et elle n'est pas seulement définie par sa capacité de stockage. 

Pour apporter de la valeur au client, il doit fonctionner avec d'autres systèmes et infrastructures, tels que des logiciels de facturation, des systèmes d'installation et de maintenance, des backends, des bases de données et bien plus encore.

Depuis 2019, Akkodis a développé une grande partie des logiciels nécessaires. Assurer l'évolutivité est probablement la contribution la plus cruciale. Akkodis a apporté à la table dans sa coopération avec SENEC. SENEC est passée à 500 employés en seulement trois ans, et l'entreprise s'étend à l'Italie et à l'Australie.

En Australie, Akkodis a travaillé avec un producteur et un détaillant d'énergie de premier plan pour construire E-Flex, une solution intelligente de gestion des ressources énergétiques distribuées qui réduit l'exposition aux prix négatifs sur le marché de l'équilibrage. 

Avec l'un des taux de pénétration les plus élevés au monde des installations solaires sur les toits, le déploiement rapide des énergies renouvelables intermittentes et les règlements en cinq minutes, l'Australie est un marché difficile en ce qui concerne la volatilité des prix de l'électricité. Les prix négatifs sont devenus un phénomène courant, et le nombre d'heures avec des prix de l'électricité négatifs n'a cessé d'augmenter au cours des dernières années, menaçant la rentabilité des entreprises énergétiques.

En exploitant les données de consommation d'énergie et les données de tarification du marché de gros de l'énergie, le modèle d'analyse E-Flex développé par Akkodis sur Microsoft Azure utilise l'apprentissage automatique avancé pour prédire les événements de tarification négatifs pour la production d'énergie solaire des clients. Sur la base du seuil prédit, il applique automatiquement son contrôle intelligent DER pour éteindre les unités d'énergie solaire des clients pendant la fenêtre de tarification négative afin de limiter les pertes.