Le district de Höfe dans le canton de Schwytz est une région en forte croissance économique. La population y est également en augmentation. Depuis quelques années, la consommation d’électricité n’a donc cessé de croître et avec les phénomènes de décarbonation et de digitalisation, il faut s’attendre à ce que cette forte hausse se poursuive. D’ici 2033, l’entreprise locale EW Höfe prévoit dans sa zone de desserte une multiplication par deux de la puissance de raccordement nécessaire rien que pour les pompes à chaleur et une multiplication par dix pour l’électromobilité. Le développement d’installations photovoltaïques génèrera en outre un triplement de la puissance décentralisée, qui doit être répartie efficacement sur le réseau électrique conventionnel lorsqu’elle n’est pas utilisée ou stockée par les exploitants d’installations.
Nourrir le smart grid avec les données des compteurs intelligents
Les gestionnaires de réseau de distribution font ainsi face à des exigences de plus en plus fortes concernant le réseau électrique. Le principal défi consistera à gérer des flux de charge élevés et irréguliers attendus. Cela implique une extension du réseau à tous les niveaux de tension. L’adaptation des réseaux est donc une mission clé pour l’ensemble des fournisseurs d’électricité. En raison de la longueur des procédures de demande d’autorisation, des temps de conception et de construction et en prévision d’éventuelles difficultés d’approvisionnement, EW Höfe a commencé tôt à axer la planification du réseau sur ces nouveaux enjeux, et a fait du développement du smart grid un projet stratégique. L’obligation légale imposée par la Confédération à tous les gestionnaires de réseau de distribution de remplacer au moins 80% des compteurs classiques par des smart meters d’ici 2027 joue en sa faveur. À l’heure actuelle, 70% des compteurs de sa zone de desserte ont déjà été changés. EW Höfe utilise les données des compteurs intelligents d’une part pour fournir des renseignements à sa clientèle, puisque celle-ci peut suivre sa consommation en temps réel sur le portail client, et d’autre part pour mettre en place le smart grid sur son réseau de distribution.
Des critères de décision importants pour l’extension du réseau
Les données fournies par les smart meters mettent en lumière les flux de charge dans le réseau et aident à mieux comprendre et à gérer plus efficacement le réseau de distribution. Avec son futur smart grid, EW Höfe souhaite mettre en place dans le district une infrastructure de réseau intelligente dans laquelle pilotage de la consommation et pilotage de la production sont couplés de manière optimale. L’objectif est de garantir une sécurité d’approvisionnement supérieure à la moyenne en conservant des prix concurrentiels. L’entretien, la transformation et l’extension du réseau constituant un poste de dépenses important, les données collectées fournissent aussi des critères de décision pour l’extension du réseau. Grâce à elles, il est en effet possible de tenir compte dans la planification du réseau des endroits où une extension est vraiment nécessaire et de ceux où un renforcement des lignes ou une optimisation des flux de charge suffit.
Des données en temps réel grâce à la fibre
EW Höfe est également fournisseur de services de télécommunication et exploitant d’un réseau de fibre optique. L’aménagement de la fibre par EW Höfe dans le district entre 2016 et 2021 est un heureux hasard pour la planification du réseau: la décision de compléter le système optique a jeté une première base pour le développement du smart grid. La fibre sert aujourd’hui à la communication avec les compteurs intelligents et à la transmission des données sur les courbes de charge en temps réel, ce qui permet d’effectuer des analyses de réseau fondées sur des données. Ces dernières années, les spécialistes des réseaux d’EW Höfe ont construit un «jumeau numérique» de leur réseau de distribution électrique en s’appuyant sur un logiciel nourri avec les données de mesure et de consommation. Depuis février 2023, celui-ci est utilisé pour effectuer des simulations de réseau. Cela permet par exemple une représentation détaillée des flux de charge dans le réseau de distribution. Divers scénarios sont envisagés pour estimer de manière réaliste les futurs besoins en puissance.
Le jumeau numérique vient compléter la planification traditionnelle du réseau par des algorithmes reposant sur des données. Les gestionnaires de réseau peuvent ainsi visualiser, simuler et analyser leurs réseaux quasiment en temps réel, ce qui favorise une meilleure compréhension, une meilleure planification et une meilleure exploitation de leur infrastructure réseau. En optimisant ainsi l’efficacité de l’exploitation du réseau, on obtient une réduction des coûts liés à la planification, au processus d’autorisation des demandes de raccordement ainsi qu’à l’exploitation et à l’entretien de l’infrastructure du réseau de distribution. Avec la fin prévue du remplacement des compteurs classiques par des smart meters d’ici fin 2025, EW Höfe disposera de données complètes pour représenter virtuellement l’ensemble de son réseau de distribution.
Un jumeau numérique pour plus de sécurité d’approvisionnement
Le projet smart grid d’EW Höfe repose sur huit domaines d’action, sur les trois piliers du principe RORE (Réseau Optimisé avant Renforcement avant Extension) ainsi que sur des incitations financières pour la clientèle à adopter un comportement en faveur du réseau par le biais d’une structure tarifaire dynamique et d’une sécurité d’approvisionnement à des prix concurrentiels. Une attention particulière est portée au principe RORE: le réseau de distribution électrique ne peut en effet pas être étendu à l’infini. De plus, tout investissement dans l’infrastructure de réseau se répercute sur le prix de l’électricité. Les capacités des lignes existantes doivent donc dans un premier temps être utilisées de manière intelligente. Les flux de charge élevés et notamment les pics de charge doivent être lissés pour obtenir une charge aussi homogène que possible au cours de la journée et au fil des saisons. Lorsqu’on dispose de données complètes et de bonne qualité, le jumeau numérique permet de simuler différents modèles de manière extrêmement réaliste. La planification et le pilotage des réseaux peuvent ensuite s’appuyer sur les résultats de ces simulations. Par conséquent, le jumeau numérique contribue largement à assurer la sécurité d’approvisionnement des consommateurs d’électricité dans le district de Höfe.
