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Transition énergétique

Le virage vers les énergies renouvelables s’opère aujourd’hui à l’échelle mondiale et c’est le moment de repenser notre système énergétique pour ouvrir la voie à un avenir faible en émission carbone. 

Des systèmes énergétiques polyvalents au service des besoins futurs

La transition vers un avenir plus durable et faible en carbone est en pleine accélération. Cette transition énergétique est stimulée par le remplacement progressif des combustibles à base de carbone par des énergies renouvelables, mais aussi par la réglementation sur la qualité de l'air et enfin par l'électrification directe et indirecte d'un plus grand nombre d'applications. Cette électrification génère une hausse des flux d'énergie bidirectionnels et nécessite ainsi l’adoption d’une gestion d'énergie intelligente pour équilibrer le réseau.

Les technologies qui convertissent l'énergie éolienne et solaire en énergie électrique et permettent de la stocker à court terme sont parvenues à maturité. Leur coût étant devenu plus compétitif, elles ont permis d'augmenter considérablement la part des énergies renouvelables utilisées dans un nombre croissant de pays. Cependant, les énergies renouvelables dépendantes des conditions météorologiques ont tendance à fluctuer et peuvent donner lieu à une alimentation électrique irrégulière. Les gestionnaires de réseaux du monde entier sont confrontés au défi que représente la capacité d'accueillir une part toujours plus importante d'énergies renouvelables tout en fournissant une énergie fiable et constante et en assurant la stabilité du réseau.

Grâce aux systèmes de production d'énergie renouvelable ou encore à l’intégration de sources d'électricité supplémentaires, la transition énergétique ouvre la porte à un avenir énergétique à faible émission de carbone. Grâce à notre approche « Everything as a Grid » (Tout est réseau électrique), aux progrès technologiques et à l'intelligence numérique, nous contribuons à la croissance et à l'optimisation de l'énergie sur laquelle repose notre monde. 

Everything as a Grid

« Everything as a Grid » (Tout est réseau électrique), définit notre approche quant à la gestion des changements dans la distribution et la gestion de l'énergie. Autrefois, le courant secteur était unidirectionnel et était distribué depuis des sources centralisées. Aujourd'hui, l'énergie moderne circule de manière bidirectionnelle à travers le réseau, entre un nombre croissant de générateurs renouvelables décentralisés, micro-réseaux énergétiques et de charges électriques en périphérie, pour offrir une énergie plus propre et plus fiable dans le monde entier.

La transition vers l'énergie verte

L'adoption des énergies renouvelables est en hausse dans le monde entier ; la demande d'électricité devrait atteindre 38 700 térawatts-heure d'ici 2050, les énergies renouvelables fournissant 50 % de cette énergie.1

La nature décentralisée des énergies renouvelables bouleverse le modèle de distribution d'électricité traditionnel. L'électricité ne circule plus dans un seul sens, à savoir depuis le fournisseur qui la produit vers ses consommateurs. Le nouvel écosystème énergétique comprend un réseau complexe de « prosommateurs » : des consommateurs et des entreprises qui produisent leur propre énergie localement, qui utilisent ce qui est nécessaire et, dans de nombreux cas, qui exportent l'excédent d'électricité vers le réseau. Par ailleurs, l'électrification des transports, du chauffage et des processus industriels entraînera une augmentation considérable de la demande d'énergie électrique au cours des prochaines décennies.

Cette évolution donnera lieu à de vastes flux d'électricité bidirectionnels qui exigeront un réseau suffisamment flexible pour faire face à une variabilité et une demande accrues.

Augmentation de la demande mondiale d'électricité d'ici 2050
57
%
Augmentation de la demande mondiale d'électricité d'ici 2050
Croissance des installations de stockage d'énergie d'ici 2030
13X
Croissance des installations de stockage d'énergie d'ici 2030
Croissance de l'électricité nécessaire aux données et à l'informatique d'ici 2030
4X
Croissance de l'électricité nécessaire aux données et à l'informatique d'ici 2030

Se projeter dans la transition énergétique

Avec l'électrification de plusieurs secteurs économiques, dont les transports, le chauffage et l'industrie, la demande d'électricité devrait connaître une augmentation substantielle d'ici 2050. Techniquement, on peut répondre à cette demande supplémentaire avec de l'électricité produite à partir de sources à faible ou à zéro émission de carbone. Ce n'est toutefois qu'avec un effort concerté des gouvernements, dans le cadre de politiques et de réglementations, ainsi que de la recherche et du développement, que l'on pourra réduire le coût des nouvelles sources d'électricité verte, notamment l'hydrogène propre.

Décarbonisation : Une énergie plus propre

Les entreprises et les consommateurs adhèrent à des initiatives en faveur d'une énergie plus propre. L'approvisionnement actif des entreprises en électricité renouvelable a atteint 465 térawattheures (TWh), avec une autoconsommation de 165 TWh.2 Du côté des consommateurs, le prix des technologies de recharge pour véhicules électriques (VE) continue de baisser et l'accessibilité des bornes de recharge continue d'augmenter. Ayant baissé de 87 % au cours de la dernière décennie, le prix des batteries utilisées pour les véhicules électriques et les systèmes de stockage d'énergie continue de chuter.3 Aux États-Unis, on a recensé environ 78 500 prises de recharge et près de 25 000 bornes de recharge pour les VE en mars 2020.4

En favorisant le marché de l'auto-génération d'énergie propre pour réduire les factures énergétiques, nous permettons aux consommateurs d'énergie, qu'il s'agisse de particuliers ou d'entreprises, de participer à des programmes de modulation de la consommation dans le cadre desquels le service public peut augmenter ou diminuer la demande et/ou la production sur site en réponse à des alertes en temps réel sur les besoins d'équilibrage du réseau. Les besoins touchant à la modernisation coûteuse des réseaux de distribution locaux sont ainsi réduits.

La démocratisation : Réduction de la dépendance vis-à-vis du réseau

De plus en plus de particuliers, d'entreprises et de collectivités deviennent des producteurs d'électricité autosuffisants et réduisent ainsi leur dépendance vis-à-vis du réseau électrique. Produisant, stockant et consommant leur propre énergie via des panneaux solaires, des éoliennes, des micro-réseaux et des batteries de stockage, ils créent un flux bidirectionnel qui modifie le processus de gestion d'énergie et réduit l'impact des pannes soudaines causées par les coupures, les cyberattaques et les phénomènes météorologiques extrêmes. Ces prosommateurs peuvent également revendre l'énergie excédentaire au réseau et tirer parti des programmes de réponse à la demande pour réduire les factures de services d'utilité publique. 

La digitalisation : La connectivité au cœur des décisions

Les appareils munis de la technologie IIoT peuvent être mis à profit pour prendre des décisions professionnelles plus judicieuses, grâce aux capteurs utilisés pour analyser la structure des systèmes électriques. La transformation de ces données en informations exploitables  permet aux consommateurs et aux entreprises de réaliser de nouvelles économies et d'optimiser la continuité de service.

Grâce à la production d'électricité bidirectionnelle, au stockage et à la gestion d'énergie favorisant l'équilibre entre la fluctuation et la croissance de la demande, Eaton joue un rôle essentiel dans la reconstruction de la chaîne de valeur de l'énergie électrique. 

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Adopter le nouveau paradigme énergétique

Notre approche « Everything as a Grid » illustre un nouveau modèle énergétique. Les habitations, les bureaux, les stades, les usines et les data centers peuvent désormais produire et stocker un plus grand volume d’énergie auto-générée afin d'optimiser leurs coûts énergétiques, de réduire leur empreinte carbone et, dans certains cas, de diminuer leur dépendance vis-à-vis du réseau.

Les infrastructures électriques traditionnelles doivent être mises à niveau avec des logiciels et des services optimisant chaque processus afin de réaliser de nouveaux bénéfices énergétiques. Nous favorisons une approche systémique de l'intégration des infrastructures et des technologies qui contribuent à transformer la production et la distribution d'électricité pour les habitations, les bâtiments et les services publics. 

Voici nos objectifs principaux pour la mise en place du réseau électrique de demain :

  • Intégrer les énergies renouvelables dans le système énergétique en favorisant une plus grande consommation d'énergie autoproduite
  • Exploiter les dispositifs connectés à l'IoT pour collecter des données et améliorer ainsi le processus décisionnel et la fiabilité du réseau
  • Utiliser et promouvoir des technologies de stockage avancées pour fournir de l'électricité à la demande et réinjecter l'électricité excédentaire sur le réseau
  • Capitaliser  sur les fluctuations de la demande et la baisse des prix du marché grâce à des systèmes de gestion d'énergie intelligents  

 « Everything as a Grid » est synonyme d'un avenir où les propriétaires utilisent des batteries pour véhicules électriques comme source d'alimentation de secours en cas de panne de courant, où les data centers fonctionnent avec de l'énergie renouvelable stockée sur place et où les fabricants réduisent leurs coûts d'exploitation en revendant l'électricité au réseau. Les possibilités offertes par une énergie flexible et intelligente sont illimitées.

Répondre à la forte demande de produits faibles en carbone 

En pleine croissance, les parts de marché des énergies renouvelables et des batteries jouent un rôle de plus en plus important dans l'approvisionnement mondial en électricité, même dans le sillage de la pandémie COVID-19. Même si les nouveaux ajouts de capacité de 2020 seront moins importants que prévu, les énergies renouvelables - par leur compétitivité croissante, leur modularité, leur évolutivité rapide et leur potentiel de création d'emplois - sont très attrayantes aux yeux des pays et des collectivités souhaitant évaluer les options de relance économique.5

Le défi consiste à trouver un équilibre entre la variabilité de l'énergie renouvelable et les options de stockage face à la demande continue des consommateurs d'électricité. Nous apportons un soutien actif à l'évolution du réseau en aidant les services publics, les gestionnaires de bâtiments et les propriétaires dans l’adoption de stratégies de consommation et de stockage d'énergie renouvelable pour favoriser la disponibilité de l'énergie propre quand et là où elle est nécessaire.

Stockage d'énergie

Stockez l’énergie renouvelable dès qu'elle est disponible et utilisez-la à la demande. Profitez d'une fiabilité accrue, d'une plus grande indépendance vis-à-vis du réseau électrique et évitez les coupures dues aux baisses de tension, aux cyberattaques et aux conditions météorologiques. Une véritable révolution, les dispositifs de stockage d’énergie s’adressent aux particuliers, aux bâtiments tertiaires et industriels, et même aux applications à grande échelle pour les services publics. 

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Onduleur EnergyAware

Notre technologie EnergyAware est conçue pour aider les utilisateurs et les data centers, à aider les fournisseurs d'énergie en équilibrant la production et la consommation d'énergie durable. En mesure d’optimiser l'utilisation de l'énergie pendant les heures de pointe, cette technologie permet aux installations de tirer des revenus supplémentaires des actifs actuellement déployés tout en assurant la gestion intégrale des onduleurs et des batteries déployés.

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Véhicules électriques

L'évolution de la demande d'énergie aura des répercussions sur les investissements en infrastructures. Il sera essentiel de comprendre ces impacts pour adopter une approche systémique résiliente qui intègre de manière transparente et évolutive différents actifs et infrastructures de véhicules électriques. Grâce à la digitalisation des systèmes d'alimentation, les constructeurs de véhicules électriques et les fournisseurs de bornes de recharge ont une meilleure compréhension de l'utilisation de l'énergie. Ils peuvent ainsi maximiser l'efficacité énergétique et réduire les coûts d'exploitation pour les consommateurs.

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Modernisation du réseau électrique

Découvrez comment les services publics peuvent intégrer de manière proactive les technologies de modernisation du réseau pour construire des réseaux électriques résilients, efficaces et sûrs.

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S'adapter à l'évolution rapide de la réglementation

La réglementation du réseau a été conçue pour un modèle de production d'électricité centralisé dans la plupart des pays. Cependant, de plus en plus de décideurs politiques et d'industries comptent participer à la transition énergétique ; par exemple, dans les économies européennes, plus de la moitié de l'approvisionnement énergétique total alimentant les réseaux proviendra d'énergies renouvelables variables d'ici 2030.6 Une telle croissance exige des changements dans la réglementation et la conception du marché. En effet, il s’agit de mobiliser l'investissement privé dans les technologies polyvalentes en mesure de répondre à l'intermittence des énergies renouvelables.

Les régulateurs commencent à apporter des changements importants pour encourager certains services, comme les programmes de réponse à la demande. Le but est de réduire les coûts et d'encourager l'adoption de l'énergie verte. Toutefois, il reste encore beaucoup à faire si nous voulons répandre l'usage des meilleures pratiques et encourager davantage l'innovation. Ces mesures comprennent notamment des mécanismes financiers qui récompensent les services publics et les sociétés de distribution ayant signé des contrats avec des fournisseurs d'énergie distribués au lieu de procéder à des investissements en capital, ce qui est contraire à la réglementation traditionnelle où l'ajout de nouvelles immobilisations est la principale source de profit. En analysant les données du marché et en consultant l'avis de nos experts, nous accompagnons les entreprises et les pays dans la préparation et l'adoption des changements réglementaires nécessaires pour garantir un mix énergétique fiable. 

Une cybersécurité efficace tout au long de la transition

Seuls 48 % des dirigeants de services publics se sentent prêts à relever les défis liés aux cyberattaques.7 Alors que les services publics s'efforcent d'améliorer la fiabilité et l'efficacité de leur réseau, ils doivent également faire face à des menaces de cyberattaques de plus en plus présentes.

Nous traitons les menaces de cyberattaques avec proactivité grâce à une approche défensive à l'échelle du système et à une attention constante aux dangers que représentent les maliciels, les logiciels espions et les rançongiciels dans le monde entier. Les membres de notre équipe atteignent et  dépassent les compétences reconnues par les organismes de normalisation internationaux comme UL, IEC, ISA et autres, grâce à des programmes de formation technique rigoureux et approfondis. Notre philosophie « secure-by-design »(conception sécurisée), nos processus de cybersécurité et notre cycle de développement sécurisé sont intégrés dans le développement de nos produits et servent de base à l'innovation de nos laboratoires, de nos équipes d'approvisionnement et de conception. De plus, notre compréhension et notre influence sur l'évolution des normes mondiales contribuent à garantir des infrastructures énergétiques plus sûres et plus efficaces. 

La transition énergétique

Les technologies qui convertissent l'énergie éolienne et solaire en énergie renouvelable sont désormais suffisamment matures pour offrir des possibilités de production d'énergie plus flexibles. La croissance des énergies renouvelables, de la production d'électricité décentralisée et de l'énergie bidirectionnelle permet à un plus grand nombre d'habitations, d'entreprises et de collectivités d'autoproduire leur énergie propre et fiable pour réduire leur dépendance vis-à-vis du réseau électrique. Avec Eaton, profitez des technologies et de l'intelligence numérique dont vous avez besoin pour participer, vous aussi, à cette transition énergétique. Dans le cadre de notre approche « Everything as a grid », les infrastructures peuvent faire l'objet d'une restructuration visant à gérer et à optimiser l'intégration des énergies renouvelables, afin de produire une énergie plus efficace et durable à moindre coût.

  • Perspectives de la transition énergétique

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Références

1 BloombergNEF (Septembre 2018). La demande mondiale d'électricité devrait augmenter de 57 % d'ici 2050. Téléchargé depuis https://about.bnef.com/blog/global-electricity-demand-increase-57-2050/#:~:text=Global%20electricity%20demand%20will%20reach,our%20New%20Energy%20Outlook%202018

2 IRENA (2018). Corporate Sourcing of Renewables: Market and Industry Trends (Approvisionnement des entreprises en énergies renouvelables : Tendances du marché et de l'industrie). Téléchargé depuis https://irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2018/May/IRENA_Corporate_sourcing_2018.pdf

3 BloombergNEF (Décembre 2019). Battery Pack Prices Fall As Market Ramps Up With Market Average At $156/kWh In 2019 (Le prix des batteries chute alors que le marché augmente, la moyenne du marché étant de 156 $/kWh en 2019). Téléchargé depuis https://about.bnef.com/blog/battery-pack-prices-fall-as-market-ramps-up-with-market-average-at-156-kwh-in-2019/

4 Wagner, I (Mars 2020) Electric vehicle charging stations and outlets in U.S. - March 2020 (Bornes et prises de recharge pour véhicules électriques aux États-Unis). Téléchargé depuis https://www.statista.com/statistics/416750/number-of-electric-vehicle-charging-stations-outlets-united-states/

5 IRENA (2020). Renewable power generation costs in 2019 (Coûts de production d'énergie renouvelable en 2019).Téléchargé depuis https://www.irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2020/Jun/IRENA_Power_Generation_Costs_2019.pdf

6 Henbest, Seb (2019). BloombergNEF New Energy Outlook 2019 (Nouvelles perspectives énergétiques). Téléchargé depuis https://about.bnef.com/new-energy-outlook/

7 Accenture (2015). The New Energy Consumer Unleashing Business Value in a Digital World (Le nouveau consommateur énergétique exploite la valeur commerciale dans un monde numérique). Téléchargé depuis https://www.accenture.com/_acnmedia/Accenture/next-gen/insight-unlocking-value-of-digital-consumer/PDF/Accenture-New-Energy-Consumer-Final.pdf