Les systèmes énergétiques décentralisés, une nécessité en Europe

Le système de transport d'énergie qui prévaut actuellement en Europe et, plus largement, dans le reste du monde, est le système de gestion centralisée de l'énergie. Il s'agit d'un système dans lequel l'énergie est d'abord produite dans de grandes centrales électriques situées loin des consommateurs, puis transmise par des lignes de transmission à haute tension et distribuée aux utilisateurs finaux en utilisant les réseaux électriques comme intermédiaire.Aussi idéal que puisse paraître le système centralisé, il n'existe pas sans ses défauts, qui peuvent être subsumés sous les impacts environnementaux, économiques, techniques et sociaux qu'il laisse sur les opérateurs de réseaux et les fournisseurs et consommateurs d'énergie. En outre, l'adoption croissante, à l'échelle mondiale, de plusieurs systèmes néo-infrastructurels conçus pour remplacer les installations de production d'énergie existantes a prouvé que si les réseaux intelligents - qui sontessentiels pour répondre de manière incorruptible à la demande croissante d'énergie - doivent être maintenus, il est impératif de multiplier un système plus efficace et plus durable, qui a déjà été établi - la décentralisation du système de transport et de gestion de l'énergie.

Qu'est-ce qu'un système de gestion décentralisée de l'énergie et pourquoi est-il important ?

Un système de gestion décentralisée de l'énergie correspond à la situation d'installations de production d'électricité relativement plus petites et plus proches des consommateurs. La décentralisation vise essentiellement à combler le fossé physique entre les producteurs d'électricité et ses consommateurs par le biais de micro-réseaux afin de permettre une utilisation plus optimale des énergies renouvelables. [caption id="attachment_8741" align="aligncenter" width="940"]

Image : Sandro Bösch/ETH Zürich[/caption]Nous expliquons ci-dessous pourquoi nous estimons que le système de gestion décentralisée de l'énergie est nécessaire pour atteindre nos objectifs climatiques et les systèmes de réseaux électriques durables.

1. Réduction des pertes techniques dans les lignes de distribution.

L'une des principales causes des pertes de transmission est la longueur des lignes de distribution. Lorsque l'électricité est produite, des collisions se produisent entre les électrons qui se déplacent d'une extrémité à l'autre. Ces collisions entraînent une résistance électrique et, en fait, de la chaleur. Sans une récolte et un stockage appropriés, la chaleur générée par cette résistance électrique est perdue. L'ampleur des pertes électriques sous forme de chaleur est proportionnelle à la distance de transmission. En principe, par définition, les systèmes centralisés contribuent à cette défaillance en raison de l'éloignement de la production d'énergie. Les systèmes décentralisés de gestion de l'énergie y remédient grâce à la proximité entre l'offre et la demande. Les gestionnaires de réseau et les fournisseurs d'énergie en tirent un avantage considérable, car ils peuvent ainsi contourner de manière adéquate les dépenses liées à ces pertes qui, autrement, auraient multiplié les coûts inutiles associés au système centralisé.

2. Souplesse de la planification

Grâce aux systèmes décentralisés de gestion de l'énergie, les gestionnaires de réseau et les fournisseurs d'énergie peuvent prendre des décisions efficaces sans être gênés par les subtilités du système centralisé, qui est conçu pour rendre rigides ses modes de transmission et son absence. Lorsque nous parlons du système centralisé, nous entendons un système où les demandes d'énergie dépendent mutuellement d'une source d'approvisionnement unique à une faille. Supposons qu'un État entier, par exemple, soit approvisionné en électricité par une centrale électrique. Dans ce cas, tous les consommateurs résidant dans cet État sont soumis aux mêmes implications probables, telles qu'une panne générale ou une coupure de transformateur.C'est un autre défaut que les systèmes de gestion décentralisée de l'énergie espèrent corriger. C'est un autre défaut que les systèmes de gestion décentralisée de l'énergie espèrent corriger. Avec ces systèmes, les communautés de consommateurs n'ont pas besoin de dépendre d'un réseau spécifique pour s'approvisionner, car il existe une diversité d'options pour tirer de l'énergie si un réseau tombe en panne. Cet avantage est double : il favorise un sentiment de communauté parmi les acteurs du secteur de l'énergie, où la fiabilité est renforcée, et une centrale électrique particulière ne subit pas autant de dommages si son système d'approvisionnement est défaillant, par rapport à un système indépendant dépourvu de réseaux interconnectés avec des centrales similaires ou autres.

3. Électrification rurale et éloignée

Avec les grandes centrales électriques situées loin des utilisateurs finaux, la transmission vers les zones rurales éloignées devient un défi posé par la distance, les échelles de préférences, l'acceptation et la participation locales, et le financement.Les communautés rurales, par définition générale, n'ont rien à envier à leurs homologues urbaines dans des domaines tels que l'avancement technologique, les contributions économiques et la population. Ces éléments, associés aux défis que nous avons mis en évidence dans le paragraphe précédent, compromettent leur accès à l'alimentation électrique et font que leurs besoins énergétiques sont considérés comme acquis. [caption id="attachment_8270" align="aligncenter" width="940"]

Par Reinhold Möller, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=68790004[/caption]Grâce à la décentralisation de la gestion de l'énergie, il devient plus facile pour les opérateurs de réseaux intelligents indépendants et les fournisseurs d'énergie d'installer des centrales électriques locales à proximité de ces communautés rurales qui n'ont pas ou peu accès à l'électricité. La présence de ces réseaux intelligents dans les petites communautés contribue à une distribution efficace et rentable de l'électricité en raison de leur proximité.

4. Une relation technique plus étroite entre les détaillants en énergie et les consommateurs

Les systèmes de gestion décentralisée de l'énergie favorisent l'adoption de réseaux intelligents et l'intégration de l'Internet des objets dans les systèmes électriques. L'utilisation de systèmes de comptage avancés facilite la communication entre les exploitants de réseaux et les prosommateurs, qui peuvent désormais, grâce à l'intégration des compteurs intelligents et de l'internet des objets, revendre l'excédent d'énergie fourni au réseau s'ils sont raccordés au réseau ou le stocker pour une utilisation ultérieure s'ils sont hors réseau. En outre, cela permet aux fournisseurs d'énergie de surveiller de près les situations électriques chez les prosumers, d'obtenir facilement des données et de travailler avec les données reçues. Cette relation entre les fournisseurs d'énergie et les consommateurs dans des rayons plus courts permet aux opérateurs de réseaux et aux fournisseurs d'énergie d'économiser les coûts qui auraient été engendrés par les pertes d'énergie excédentaire, le vol d'énergie et les pannes de transmission.

5. Coûts d'investissement inférieurs par projet

La mise en place de centrales électriques centralisées, plus importantes, nécessite des budgets financiers importants. Cela inclut le coût élevé de l'extension du réseau et un rapport prix/consommateur disproportionné. Avec les systèmes centralisés de gestion de l'énergie, les fournisseurs d'énergie ont souvent du mal à contrôler efficacement l'utilisation de l'énergie dans les zones reculées, d'où le défi correspondant associé à la facturation.

Par conséquent, les communautés rurales à faible densité de population et, en moyenne, aux économies plus pauvres, reçoivent généralement plus d'électricité que nécessaire et ne peuvent pas suivre les coûts d'électricité que leurs voisins urbains peuvent se permettre. Ces insuffisances entraînent un rejet progressif de la fourniture d'électricité ou un refus catégorique de payer plus que nécessaire, ce qui entraîne des coûts supplémentaires pour les fournisseurs. Lorsque la gestion de l'énergie se décentralise, l'approvisionnement en électricité correspondant s'adapte davantage aux besoins précis des consommateurs. Par conséquent, les opérateurs de réseau et les fournisseurs d'énergie n'ont pas à s'inquiéter de subir des pertes financières en raison d'une fourniture d'électricité extravagante à des fins dont la demande est minime. Enfin, les petites centrales électriques décentralisées coûtent moins cher à mettre en place, à contrôler et à gérer que les grandes centrales électriques centralisées.

6. Services de qualité résultant d'un écosystème énergétique sain

Les systèmes centralisés de gestion de l'énergie s'accompagnent d'un monopole des services de fourniture d'énergie. Les consommateurs sont coincés avec une seule source d'approvisionnement et doivent s'accommoder de la qualité du service qu'ils reçoivent. Pour minimiser ou prévenir totalement ce genre de situation, les systèmes de gestion de l'énergie doivent être décentralisés. Ainsi, les fournisseurs d'énergie et les opérateurs de réseaux intelligents peuvent installer leurs infrastructures à proximité de leurs utilisateurs finaux, ce qui permet à ces derniers de choisir parmi un large éventail d'options. En outre, l'augmentation de l'offre oblige les acteurs du secteur de l'énergie à améliorer la qualité de leurs services. Cet écosystème concurrentiel est une force motrice qui contribue à promouvoir la durabilité des réseaux intelligents, car chaque fournisseur d'énergie sera motivé, aujourd'hui plus que jamais, à rechercher et à employer les meilleures mesures nécessaires à l'amélioration.

7. Utilisation plus efficace des systèmes de production combinée de chaleur et d'électricité

Les systèmes de productioncombinée de chaleur et d'électricité (PCCE) produisent de l'électricité tout en stockant le sous-produit de cette production d'électricité, à savoir la chaleur utilisable, pour l'utiliser dans un seul processus.Dans les systèmes centralisés de gestion de l'énergie, la chaleur produite comme sous-produit de la production d'électricité cause des dommages ou est reléguée à l'abandon. Avec les systèmes décentralisés de gestion de l'énergie, en revanche, cette chaleur peut être captée, stockée et rendue utile pour le chauffage et même le refroidissement des ménages et des industries. Avec une utilisation adéquate de cette chaleur résiduelle, les centrales de cogénération peuvent devenir 80 % plus efficaces que les centrales à gaz du Royaume-Uni, qui sont peu respectueuses de l'environnement et ont un rendement compris entre 49 % et 52 %.Les systèmes décentralisés de gestion de l'énergie sont locaux. Ici, local ne signifie pas nécessairement rural, mais plutôt, pas à grande échelle. Chaque réseau intelligent peut exploiter cet avantage en piégeant la chaleur résiduelle pour fabriquer de la chaleur locale en combinaison avec de l'énergie électrique tout en évitant les pertes d'énergie qui se seraient produites lors de la transmission entre les sources de production d'énergie centralisées et leurs utilisateurs.

Conclusion

Les systèmes centralisés de gestion de l'énergie sont le mode habituel et prédominant de transmission et de gestion de l'énergie en Europe. Ils présentent à la fois des avantages et des inconvénients. Le passage progressif aux sources d'énergie renouvelables nous informe de la nécessité de rendre les sources d'énergie durables si l'on veut répondre aux pics de la demande mondiale sans mettre en danger nos objectifs climatiques et en mettant simultanément nos systèmes d'approvisionnement en danger d'effondrement ou de discrédit.Les systèmes de gestion décentralisée de l'énergie présentent des avantages techniques et économiques pour les acteurs locaux de l'énergie et les consommateurs. L'offre, la demande et le transport peuvent être facilement surveillés et exécutés sans complexités supplémentaires. En conséquence, le monopole de la transmission est effacé, et une relation plus saine entre producteur et consommateur est entretenue.