En vedette - Des TIC intelligentes au service du rendement énergétique
Changer nos façons de produire, de transporter, de distribuer et de consommer l'énergie nous permettra d'avoir un impact majeur sur tous les segments de la société européenne, depuis les grandes industries jusqu'aux particuliers. Et en améliorant le rendement énergétique, nous favoriserons les économies et la protection de l'environnement, créerons de nouveaux emplois, dynamiserons la croissance économique et renforcerons la sécurité de l'approvisionnement en réduisant la dépendance de l'Europe envers les importations de combustibles fossiles. C'est dans cette optique, et pour réduire la consommation énergétique des 27 pays de l'UE de 20% d'ici 2020, que la communication de la Commission européenne intitulée Énergie 2020 - Stratégie pour une énergie compétitive, durable et sûre , adoptée en 2010, a appelé à agir pour améliorer le rendement énergétique, l'infrastructure et les technologies associées, ainsi que pour proposer davantage de choix et de sécurité aux consommateurs. Les nouvelles technologies auront donc un grand rôle dans l'Europe de demain, soucieuse d'optimiser son rendement énergétique. L'énergie utilisée sans discernement, en laissant les lumières allumées et en faisant tourner les moteurs à plein régime, sera remplacée par une énergie intelligente, basée sur des «technologies de l'information et de la communication» (TIC) qui permettront aux consommateurs de surveiller leur utilisation, et aux fournisseurs de satisfaire plus efficacement la demande. En bref, moins de gaspillage et plus d'avantages «Les TIC peuvent aussi nous apporter un réseau électrique bidirectionnel plus intelligent», déclare Neelie Kroes, vice-présidente de la Commission européenne et responsable de la politique numérique, «en particulier au niveau de la vente au détail, en renseignant en temps réel sur les horaires et les niveaux de la consommation d'énergie, et en permettant à chaque foyer d'être un fournisseur relié au réseau électrique.» Les compteurs électriques intelligents, déjà en service dans de nombreux pays, représentent un grand progrès dans cette direction. Ils ont montré leur capacité à réduire de 10% la consommation des foyers. Des estimations(1) révèlent aussi que les réseaux électriques intelligents, actuellement en phase pilote, peuvent réduire de 9 à 15% les émissions de CO2 de l'UE et diminuer la consommation du secteur européen de l'énergie de près de 9% d'ici 2020. Ils permettent au consommateur de suivre sa consommation électrique en temps réel, et donc l'incitent grandement à économiser l'énergie. Associés aux systèmes d'intelligence ambiante, ils permettront à une maison intelligente d'adapter dynamiquement sa consommation d'énergie, par exemple en diminuant le chauffage lorsqu'il n'y a personne ou en adaptant l'éclairage en fonction de ce qui se passe dans la pièce. Du côté des fournisseurs d'électricité, les réseaux intelligents garantissent de disposer de l'énergie à l'endroit et au moment où elle est nécessaire, en faisant correspondre exactement l'offre et la demande. Ceci évitera de prévoir une surcapacité qui sera inutilisée, et améliorera l'intégration des sources d'énergie renouvelable comme l'éolien ou le solaire, dont la production est irrégulière. «Nous devrons remédier aux problèmes qui retardent la mise en œuvre complète et dès aujourd'hui des réseaux intelligents. Nous ne pouvons nous permettre de négliger les avantages d'un meilleur système électrique, qui réduit l'impact carbone de notre économie et apporte une réelle valeur ajoutée aux consommateurs», souligne Günther Oettinger, Commissaire européen à l'énergie. Toutefois, plusieurs difficultés contrarient l'évolution des réseaux électriques européens qui, s'ils étaient à la pointe des technologies lors de leur mise en place au milieu du siècle dernier, seront obsolètes au regard des technologies d'énergie intelligente de demain. Le projet SmartGrids ERA-Net cherche à résoudre ces difficultés par le biais d'activités transnationales de recherche visant à accélérer le développement d'une «Infrastructure électrique européenne intelligente». Il collabore avec de nombreux acteurs dont des fournisseurs d'énergie, des entreprises des technologies, des organismes de réglementation et des utilisateurs. Ensemble, ils étudient les nombreuses difficultés de mise en place d'une infrastructure de réseau intelligent, qu'il s'agisse des méthodes pour améliorer le transport de l'électricité et les systèmes de distribution afin de faciliter l'intégration des sources d'énergie renouvelable et d'augmenter la durabilité de la fourniture, ou de la conformité aux réglementations et de la conception de marchés énergétiques efficaces. L'objectif du projet est de poser les bases du développement d'un réseau paneuropéen qui soit intelligent, solide, efficace et capable de répondre aux besoins futurs. Informations et énergie: une association intelligente Internet aura un rôle crucial à jouer pour atteindre cet objectif, car les informations relatives aux réseaux intelligents du futur devront être distribuées en même temps que l'énergie. Le projet FINSENY («Future Internet for Smart Energy») est tout spécialement chargé de cette intégration entre l'énergie et les informations, et de rassembler les acteurs clés des secteurs de l'énergie et des TIC pour déterminer les besoins des systèmes énergétiques intelligents. Les chercheurs planifient actuellement un test concernant le fonctionnement potentiel des réseaux intelligents du futur basés sur les TIC. «Le consortium de FINSENY rassemble les plus grands experts des TIC, de l'énergie, de la recherche et des universités, afin de créer des solutions innovantes dans le secteur de l'énergie afin d'optimiser la fourniture pour les foyers, les bâtiments, les entreprises et les véhicules. Cette approche changera notre façon de vivre, mais offrira également de nouvelles opportunités commerciales, et permettra à de nouveaux acteurs d'entrer sur le marché de l'énergie. Parallèlement, elle contribuera à réduire l'impact carbone et à améliorer notre environnement», explique Werner Mohr, coordinateur du projet FINSENY chez Nokia Siemens Networks en Allemagne. Dans la même optique, le projet IoE («Internet of Energy for Electric Mobility») met au point le matériel, les logiciels et les intergiciels nécessaires pour une connectivité transparente, sûre et interopérable entre Internet et les réseaux électriques, en vue de soutenir une utilisation plus large des véhicules électriques. Cette approche a deux avantages. D'une part, le projet IoE soutient le développement du réseau électrique du futur en utilisant la communication des données pour transporter l'électricité de façon plus efficace, plus fiable et plus économique. De l'autre, il contribue au développement de l'Internet de demain en utilisant le réseau électrique pour faciliter et accélérer la communication entre les différents nœuds et domaines de l'énergie. Le projet INTEGRIS («Intelligent Electrical Grid Sensor Communications») a aussi pour but d'utiliser les lignes électriques pour transmettre les données en plus de l'énergie, dans le contexte de réseaux intelligents. Le consortium paneuropéen conçoit une nouvelle infrastructure de TIC souple, associant les courants porteurs en ligne (CPL) aux communications sans fil pour répondre efficacement aux besoins en communication des réseaux du futur. L'approche de l'équipe sera testée sur le terrain. Elle couvre des utilisations comme la surveillance, l'intégration des clients, la gestion du côté de la demande, le contrôle de la tension, le contrôle de la qualité de service, le contrôle des ressources énergétiques distribuées et la gestion des actifs des fournisseurs d'énergie. Une réflexion locale, des économies mondiales À un niveau plus local, le projet IREEN («ICT Roadmap for Energy Efficient Neighbourhoods») étudie des stratégies pour créer des quartiers et des communautés qui privilégient le rendement énergétique. En collaboration avec de nombreux acteurs dont des entreprises des secteurs des technologies, de l'énergie et de la construction, des autorités locales, des propriétaires et des gestionnaires de bâtiments, l'équipe du projet IREEN espère étendre le concept de maisons à énergie positive (qui produisent plus d'énergie qu'elles n'en consomment) à des zones plus vastes, posant les bases de villes intelligentes à fort rendement énergétique. D'autres projets travaillent encore plus en aval sur la chaîne énergétique, pour trouver comment économiser l'énergie dans les domiciles et les bâtiments. Ainsi, les chercheurs du projet SEEDS («Self-Learning Energy-Efficient Buildings and Open Spaces») utilisent les progrès des méthodes d'auto-apprentissage, des technologies de capteurs sans fil et des constructions pour créer un système de gestion de l'énergie. Il permettra aux bâtiments d'apprendre en permanence à assurer le confort des utilisateurs, tout en réduisant la consommation d'énergie et les émissions de CO2. Le système sera testé dans des bureaux et des parkings en Espagne, ainsi que sur un campus universitaire en Norvège. Entre temps, dans le cadre du projet S4EeB («Sounds for Energy Efficient Buildings»), les chercheurs utilisent des capteurs sonores de façon inédite pour déterminer la présence de personnes dans le bâtiment et régler automatiquement le chauffage, la climatisation, la ventilation, l'éclairage et d'autres systèmes. D'importants progrès sont également possibles dans de nombreux secteurs de l'industrie, du commerce et du transport, grâce à la mise en œuvre de solutions de TIC. Le projet http://195.251.232.93/esave/ (E-SAVE) («Energy Efficiency in the Supply Chain through Collaboration, Advanced Decision Support and Automatic Sensing») contribue par exemple à améliorer le rendement énergétique des chaînes d'approvisionnement en proposant des outils pour aider les entreprises à surveiller, gérer et partager les données sur la consommation d'énergie et l'impact carbone, en soutien des décisions de conception des chaînes d'approvisionnement. Dans le secteur automobile, le projet NoWaste («Engine Waste Heat Recovery and Re-Use») conçoit un système de récupération et de réutilisation de la chaleur produite par les moteurs qui devrait améliorer de 15% l'utilisation de l'énergie. Ces initiatives financées par l'UE et de nombreuses autres devraient avoir un impact important sur le rendement énergétique. Combinées, ces nouvelles technologies aideront l'Europe à réduire les besoins en énergie, à intégrer davantage de sources renouvelables, à réduire les coûts pour les consommateurs, à créer des emplois et des marchés, et à améliorer la sécurité et durabilité de l'approvisionnement en énergie. Les projets présentés dans cet article sont soutenus par le septième programme-cadre de l'UE (7e PC) pour la recherche. (1) Communication Réseaux intelligents: de l'innovation au déploiement, COM:2011 202 final Liens: - Le 7e PC sur CORDIS - L'efficacité énergétique sur EUROPA - Fiche d'informations du projet SMART-GRIDS sur CORDIS - Fiche d'informations du projet IOE sur CORDIS - Fiche d'informations du projet FINSENY sur CORDIS - Fiche d'informations du projet INTEGRIS sur CORDIS - Fiche d'informations du projet IREEN sur CORDIS - Fiche d'informations du projet SEEDS sur CORDIS - Fiche d'informations du projet S4EeB sur CORDIS - Fiche d'informations du projet E-SAVE sur CORDIS - Fiche d'informations du projet NOWASTE sur CORDIS