Rendre la consommation d’électricité plus flexible et mieux contrôlable ?

Une vision de la maison du futur et de sa domotique : tous les appareils électriques communiquent et contribuent collectivement à rendre la consommation plus flexible, sans affecter le niveau de confort des occupants.

Nous vivons une transition certaine dans notre façon de produire et de consommer l’énergie et plus particulièrement l’énergie électrique. Aujourd’hui, les énergies renouvelables tiennent une place importante dans la production d’énergie électrique, avec leur variabilité naturelle et leur prévisibilité limitée. L’intégration massive de ces nouvelles formes de production d’énergie électrique pourrait amener à une situation où, au lieu d’avoir les moyens de production qui s’adaptent aux besoins énergétiques des consommateurs en temps réel, ce pourrait être les consommateurs qui doivent s’adapter à la disponibilité de quantités d’énergies fluctuantes et limitées. Si on a jusqu’à présent vu l’accès à l’électricité comme un besoin primaire, sans forcément s’occuper de l’impact potentiel de notre consommation sur l’environnement et sur l’utilisation de nos ressources, cela est en passe de changer dans les prochaines années. En pratique, ce changement doit s’opérer sans affecter les niveaux de confort et de satisfaction des consommateurs, et aussi à moindre coût pour la société tout entière.

Deux façons d’influencer ou même de contrôler la demande électrique en temps réel en fonction de la disponibilité des ressources énergétiques sont envisageables. Ces deux approches complémentaires sont couramment surnommées méthodes de contrôle « direct » et « indirect » de la consommation électrique.

• Dans le premier cas, le gestionnaire supervise l’utilisation d’énergie électrique des consommateurs qu’il fédère (ou plutôt, d’un échantillon représentatif) et en fonction de la disponibilité des ressources, envoie des signaux de contrôle à chaque consommateur concerné, permettant ainsi de planifier de façon optimale la consommation. Cela revient à définir un problème de contrôle hiérarchique et/ou distribué en grande dimension.
• Dans le deuxième cas, l’idée est de considérer que les consommateurs peuvent adapter leur consommation en fonction de prix variables de l’électricité. Les problèmes de contrôle associés sont de nature différente, étant donné que le contrôle se base sur un équilibre entre prix et consommation.

En pratique, de nombreux modèles mathématiques et statistiques doivent aussi être proposés afin de pouvoir évaluer les besoins énergétiques des consommateurs en temps réel, ainsi que leur flexibilité potentielle. En effet, en plein été, il est peu probable de pouvoir agir sur le besoin de chauffage électrique des consommateurs. De même, en plein hiver, il est difficile de réduire la consommation électrique liée au chauffage pendant de longues heures. Ces modèles décrivent la dynamique propre de la consommation électrique, en temps et en espace, l’impact de variables météorologiques et de l’activité humaine, ainsi que la sensibilité des consommateurs à des variations de prix.

Brève rédigée par Pierre Pinson (Université Technique du Danemark – DTU),  d’après les travaux des départements de mathématiques appliquées et d’informatique et de génie électrique de la DTU.

Pour en savoir plus :

Crédits Images :  Southern California Edison.

Imprimer