Article publié sur La documentation Française

À l’approche de la 21e Conférence des parties de la Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques (COP 21) qui se tiendra à Paris en décembre 2015, et du vote prochain en France de la loi sur la transition énergétique pour la croissance verte, l’évolution des modèles énergétiques est plus que jamais à l’ordre du jour. C’est bel et bien une refonte des modes de production et de consommation qui est à l’œuvre et appelée de leurs vœux par un nombre croissant de Français et d’Européens. Il y a là des défis technologiques, sociétaux et économiques de grande ampleur dont la maîtrise commande sa réussite.

La manière de relever ces défis dépendra des choix faits dans chaque État membre de l’Union européenne (UE) et même, de plus en plus, dans chaque région ou collectivité. Mais, quelles que soient les solutions trouvées, elles auront en commun de devoir s’insérer dans des systèmes énergétiques dont les réseaux, sur des millions de kilomètres, fournissent l’architecture. Continuer à « faire système » grâce aux réseaux afin de délivrer une énergie (gaz ou électricité) dans les meilleures conditions d’efficacité et de coût est ainsi l’impératif absolu pour la sécurité des Européens, leur confort de vie et la compétitivité de leurs entreprises – et, donc, leurs emplois. Il ne peut en être autrement car l’Europe est la zone du monde qui offre les services énergétiques de la meilleure qualité et cet atout doit être conforté.

Or, les réseaux énergétiques européens vont être soumis à un cahier des charges profondément renouvelé. Ils devront accompagner la décentralisation des moyens de production vers des centaines de milliers de sites dispersés sur l’ensemble du territoire. Ils seront amenés à piloter une complexité d’un ordre nouveau en raison de l’intermittence des énergies renouvelables et de l’intégration des nouveaux usages tels que les véhicules électriques(1). Ils devront continuer d’assurer les solidarités entre les États et les régions, et entre les villes et les campagnes. Il leur faudra, enfin, préserver un accès égal aux services énergétiques pour protéger les citoyens économiquement les plus fragiles(2).

Mais, surtout, les réseaux fournissent pour plusieurs raisons un excellent champ de développement d’une politique industrielle européenne en matière d’énergie. Il convient ainsi de noter que, face aux débats houleux qui peuvent exister concernant les mix énergétiques(3), les réseaux sont un objet consensuel dont on reconnaît de façon croissante le rôle essentiel pour la réussite de la transition énergétique. Dans le même temps, ils représentent des volumes d’investissements colossaux, supérieurs selon la Commission européenne à ceux requis en matière de production. Ils apparaissent dès lors comme un formidable levier de relance au service d’une croissance économique durable. Enfin, les réseaux renvoient à des innovations technologiques majeures, telles que les smart grids – réseaux intelligents – ou le stockage, pour lesquels il est essentiel que l’Europe se place en position de leader mondial.

Pour les Européens, l’enjeu est dès lors de s’appuyer sur les atouts de leurs industries de réseaux qui sont reconnus internationalement. Il convient tout à la fois de renforcer ces modèles, d’en adapter les régulations aux nouveaux enjeux et de libérer les financements nécessaires. C’est sur cette base que pourront être mis en place les réseaux électriques intelligents qui constitueront un pan crucial de l’industrie européenne de demain, au service des particuliers, des collectivités et des entreprises.

Les fondamentaux des réseaux européens

Rappelons tout d’abord quelques fondamentaux qui explicitent bien le rôle crucial des réseaux dans la transition énergétique en cours. L’électricité ne se stockant pas, les gestionnaires de réseau sont tenus d’assurer l’équilibre entre l’offre et la demande en temps réel. Si cet équilibre n’est pas respecté, le risque est de subir une variation de la fréquence et donc de détériorer les installations électriques. Ce qui peut nécessiter de procéder à des délestages localisés (coupures électriques temporaires) afin d’éviter un black-out de grande ampleur. Pour maintenir cet équilibre, les gestionnaires de réseau coordonnent les moyens en génération électrique des entreprises productrices. Ils doivent également tenir compte des éventuels goulets d’étranglement dans les capacités régionales d’acheminement (par exemple au niveau de la péninsule ibérique). Les gestionnaires de réseaux gaziers font aussi face à ce type de contrainte concernant la localisation des sources d’approvisionnement. Les raccordements entre les différents réseaux nationaux, appelés interconnexions, jouent ainsi un rôle essentiel en matière de sécurité d’approvisionnement et de sécurité du système (en constituant une mutuelle d’assurance contre les aléas et erreurs de prévisions). Dans le même temps, les réseaux contribuent à la réduction des coûts de production en permettant le recours aux capacités de production les moins coûteuses.

Néanmoins, depuis quelques années, les craintes sur l’approvisionnement énergétique européen sont revenues sur le devant de la scène. Elles concernent le gaz naturel en raison des tensions avec la Russie mais aussi, phénomène nouveau, l’électricité. Effectivement, le développement des énergies renouvelables et la fermeture des centrales thermiques classiques recomposent la carte des capacités de production européenne et des réseaux qui y sont liés, tout en exigeant de prendre en compte le caractère intermittent de certaines sources.

Pour y remédier, il est nécessaire d’exploiter au maximum l’apport des réseaux en matière de sécurité d’approvisionnement et de mutualisation.

Renforcer et adapter les réseaux européens

Tout d’abord, des ajustements du cadre réglementaire sont nécessaires afin de favoriser des coopérations plus poussées entre les gestionnaires de réseaux de transport, et ce sur des bases pragmatiques et régionales, comme la mutualisation des efforts de R&D ou encore des participations croisées entre ces gestionnaires. Il s’agit notamment d’améliorer la planification et le déploiement des interconnexions et de contribuer à la compatibilité des instruments dédiés à la sécurité d’approvisionnement, tels que les mécanismes de capacité(4).

Ce renforcement des coopérations entre gestionnaires de réseau devrait s’accompagner d’adaptations de la régulation : il s’agirait par exemple de favoriser des coopérations renforcées entre régulateurs nationaux, d’inciter à la bonne localisation des moyens de production sur le réseau pour limiter les besoins en renforcement, d’augmenter le poids de la part de la puissance souscrite dans la tarification ou encore de tenir compte dans les tarifs des investissements en R&D dans les charges des entreprises gestionnaires de réseaux.

Si l’amélioration du cadre réglementaire peut contribuer à faciliter les investissements sur les réseaux et à en limiter les coûts, des leviers supplémentaires sont indispensables, eu égard à l’ampleur des montants, chiffrés à 600 milliards d’euros entre 2010 et 2020 par la Commission européenne. Les mesures envisagées pourraient inclure dans le calcul des déficits publics l’amortissement des investissements réalisés dans les infrastructures énergétiques ou l’évolution du contenu de Solvabilité II(5) afin de ne plus affecter la même charge en capital aux infrastructures, au capital-investissement et aux hedge funds.

Parallèlement, il est aussi nécessaire d’encourager les coopérations transfrontalières entre gestionnaires de réseaux de distribution. L’importance de ces réseaux est effectivement encore sous-estimée au niveau européen alors que c’est bien dans leur périmètre qu’interviendront les défis de demain : 95 % de la production d’énergie renouvelable s’y raccorde déjà. Ils seront donc en première ligne pour intégrer les nouveaux modes de production et de consommation, tels que les véhicules électriques ou l’auto-consommation. Ils sont chargés de la collecte et de la mise à disposition des données qui vont de pair avec la révolution digitale. Ils garantissent la coordination avec les acteurs de marché dont les activités ont un impact sur les réseaux, comme les agrégateurs, eux-mêmes chargés d’être l’interface entre utilisateurs, marchés, producteurs et opérateurs de réseau notamment.

Enfin, les acteurs des territoires – et, en particulier, les collectivités locales – ont un rôle majeur à jouer dans la transition énergétique engagée en Europe. Les stratégies européennes et nationales de changement vont conduire à élargir leurs champs d’interventions, dans le cadre du déploiement des énergies renouvelables, de l’amélioration de l’efficacité énergétique, ou encore de la promotion de modes de transport sobres en carbone. Pour tirer le meilleur parti du foisonnement d’initiatives qui sont engagées partout en Europe, mais aussi pour faire connaître et mettre en perspective les résultats obtenus, il conviendrait de créer un Forum européen des territoires, structure permanente d’échanges à l’échelle européenne qui permettrait de systématiser les retours d’expériences et l’émergence de bonnes pratiques initiées localement. Un tel forum faciliterait par ailleurs les réflexions sur les régulations locales et leur articulation avec les optimums nationaux et européens.

L’ensemble de ces évolutions et coopérations réglementaires, organisationnelles et économiques ouvriront dès lors la voie à un véritable projet européen d’envergure en matière de réseaux intelligents.

Les réseaux électriques intelligents comme projet industriel européen

Les réseaux sont à la veille d’une révolution majeure avec le déploiement des compteurs communicants, des objets connectés et la multiplication des outils de pilotage de la demande. Cette rencontre des industries du numérique, des télécommunications et de l’énergie est encore neuve, mais elle ouvre d’ores et déjà de vastes perspectives.

Il y a là, effectivement, un renversement du paradigme selon lequel l’équilibre nécessaire à chaque instant entre la production et la consommation devait être assuré par la production. Désormais, l’ajustement par la consommation devient une réalité au-delà des ballons d’eau chaude, en déplaçant les moments de fonctionnement d’appareils électriques variés (chauffage, recharges de véhicules électriques, etc.). Ce pilotage de la demande apparaît d’autant plus crucial que les énergies renouvelables sont généralement intermittentes et ne contribuent pas à l’équilibre entre l’offre et la demande. On observe ainsi une augmentation rapide des volumes échangés sur les marchés infra-journaliers, révélant les besoins croissants de flexibilité.

Sur le continent européen, un pilotage plus optimal de la demande pourrait faire économiser 60 à 100 milliards d’euros par an à l’horizon 2030, en permettant de limiter les investissements en capacités de production, en infrastructures de transport et de distribution, et en réduisant les coûts de fonctionnement(6).

Cependant, les modalités d’action sont variées, les business models encore incertains et les démonstrateurs, prototypes préfigurant la mise en service industrielle, sont en Europe à la fois nombreux et disparates. Pour autant, les smart grids sont bel et bien une réalité dans nombre d’installations de distribution. Depuis 2002, près de 459 projets ont impliqué des centaines d’acteurs européens dans 47 pays pour un montant total investi de 3,15 milliards d’euros. Parmi les 578 sites concernés, 532 sont situés sur le territoire de l’Union européenne. La moitié des projets est encore en cours, pour une enveloppe totale de plus de 2 milliards d’euros. On observe en outre un accroissement de la taille des projets dans le temps(7).

La mise en place des smart grids s’accélérera avec le déploiement des compteurs communicants, dont près de 72 % des consommateurs européens devraient être équipés en 2020. Ils conduiront à une multiplication par 10 000 du volume de données de comptage dans le résidentiel, auxquelles il faut ajouter le développement des objets communicants. La modification de la chaîne de valeur énergétique générée par cette irruption du Big Data sera un tournant décisif pour toutes les industries énergétiques européennes, et pour les 500 millions de consommateurs et de citoyens européens(8).

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La mise en place d’un écosystème à même de valoriser ces données et de faire émerger des « consom’acteurs » s’appropriant leurs consommations d’énergie et participant dans le même temps au bon fonctionnement du système énergétique représente un enjeu important pour l’Europe. Pour ce faire, il s’agit tout à la fois de garantir la sécurité des données, de contribuer à l’émergence des futurs business models du pilotage de la demande, de mettre en œuvre une régulation favorable à ces dynamiques et de s’assurer du développement de filières industrielles européennes compétitives à l’échelle internationale.

En effet, selon le cabinet de conseil Navigant, le marché mondial des smart grids devrait doubler d’ici 2020 pour atteindre 55,8 milliards d’euros annuels(9). Néanmoins, sur les 40 milliards d’euros d’investissements que requièrent les smart grids à l’horizon 2020, près de 20 milliards d’euros pourraient manquer, selon la Commission européenne(10). Il est par conséquent urgent pour l’Europe de mettre en place une stratégie alliant accroissement de l’investissement, adaptation de la régulation et meilleure coordination de la R&D.

En somme, il convient de renforcer l’effort européen sur les réseaux, et cela autour de deux axes fondamentaux. Il y a tout d’abord lieu de réorganiser de façon pragmatique et régionalement les coopérations en matière de régulation, de financements et de projets pour contribuer à l’émergence d’un écosystème favorable. C’est là un préalable nécessaire à la mise en œuvre d’efforts renforcés en matière de R&D et de digitalisation, avec l’établissement de démonstrateurs à des échelles bien plus importantes qu’aujourd’hui, ou encore avec la mise en place de distribution de plateformes des données énergétiques par les gestionnaires de réseau.

Ainsi, les réseaux pourraient pleinement contribuer à la garantie de la sécurité d’approvisionnement, à la mise en œuvre de la transition énergétique et à l’entretien d’un coût de l’énergie compétitif pour les ménages et les entreprises. Enfin et surtout, les réseaux électriques intelligents renverraient alors à une politique industrielle d’envergure, génératrice de croissance et d’emplois durables et affirmant la place de l’Europe comme leader de l’innovation énergétique(11).

Notes

(1) Sur l’évolution des usages en matière automobile, voir notamment Marc Prieto, « Europe de l’automobile : à l’aube d’un renouveau ? », Questions internationales, n° 72, mars-avril 2015, pp. 93-98.

(2) Voir Rachel Guyet, « La précarité énergétique en Europe : approche comparative », P@ges Europe, 2 juillet 2014.

(3) Voir notamment le dossier « Énergie : les nouvelles frontières », Questions internationales, n° 65, janvier-février 2014.

(4) Pour pallier les difficultés liées au choix de systèmes différents par les pays de la zone, les mécanismes de capacité visent à garantir que les capacités de production restent disponibles en quantité suffisante pour répondre à la demande, notamment lors des pics de consommation.

(5) Adoptée en 2009, la réforme Solvabilité II a pour objectif d’adapter le niveau des capitaux propres des assureurs aux risques de toutes natures auxquels ils sont exposés.

(6) Patrick Adigbli, Vente directe des énergies renouvelables sur la bourse européenne de l’électricité, (PDF, 1,17 Mo) OFAEnR (Office franco-allemand pour les énergies renouvelables – EPEX SPOT, février 2015.

(7) Smart Grid Projects Outlook 2014, (PDF 14,65 Mo) Commission européenne, 2014.

(8) Analyse comparative du déploiement de compteurs intelligents dans l’UE-27 visant plus particulièrement le marché de l’électricité, Commission européenne, 2014.

(9) Smart Grid Technologies, Navigant, novembre 2014.

(10) Connecting Europe Facility – Investing in Europe’s Growth 2014-2020, (PDF 4 Mo) Commission européenne, 2012.

(11) Pour détailler tous ces projets, voir Michel Derdevet, Énergie, l’Europe en réseaux – Douze proposition pour une politique commune en matière d’infrastructures énergétiques, Rapport à François Hollande, Président de la République française, La Documentation française, Paris, 2015, 133 p.

Article de Michel Derdevet, Secrétaire général, membre du Directoire d’ERDF, Maître de conférences à l’Institut d’études politiques de Paris, Professeur au Collège d’Europe de Bruges.

Pour citer cet article : Michel Derdevet, « Énergie. Pour une politique industrielle européenne en matière de réseaux intelligents », P@ges Europe, 08 juillet 2015, La Documentation française © DILA 

Article publié sur La documentation Française

Photo d’entête : Flickr

Publié par Michel Derdevet

Membre du Directoire d’Enedis, dont il est le Secrétaire Général.
Essayiste français spécialiste dans l’énergie, il est également enseignant à l’Institut d’Études Politiques de Paris et au Collège d’Europe de Bruges.