La part des énergies renouvelables dans la consommation d'électricité dans ce pays devrait passer de 30% actuellement à 100%. Mais la capacité des réseaux atteint déjà ses limites. La révolution énergétique peut-elle même réussir ?
Tobias Kurth : il existe des défis majeurs en termes d'infrastructures, de réseaux, de contrôle et de flexibilité offerts par les centrales électriques jusqu'à maintenant contrôlables. La biomasse en tant que seule énergie renouvelable contrôlable est limitée, l'énergie solaire et l'énergie éolienne deviennent dominantes. Le problème : la production d'électricité des installations décentralisées varie en fonction de la météo. Par conséquent, en plus des nouveaux réseaux, des technologies de flexibilisation telles que des installations de stockage sont nécessaires, qui peuvent absorber l'électricité excédentaire et la relâcher au besoin. En outre, la demande d'électricité doit devenir plus flexible. Jusqu'à présent, l'offre suit la demande. Cela devient plus difficile avec l'augmentation de la fluctuation liée aux sources d'énergies
Alors quelles seront les principales caractéristiques du futur marché de l'énergie ?
Kurth : elle devra être plus décentralisée, plus complexe et contrôlée numériquement. Il y a des changements majeurs : l'expansion des énergies renouvelables entraîne une baisse des coûts marginaux de production d'électricité et donc une baisse des prix de l'électricité. En conséquence, l'électricité déplacera d'autres sources d'énergie primaire en termes de chaleur et de mobilité. L'urbanisation soulève également des questions : de plus en plus de gens vivent dans les villes - comment rassemblons-nous la demande croissante d'énergie dans les centres urbains et la production décentralisée ? Les déplaçons-nous dans les grandes villes ou restent-ils en dehors ? Ensuite, nous avons besoin en urgence de nouvelles lignes électriques. Dans tous les cas, cependant, des systèmes intelligents sont nécessaires pour contrôler les flux d'énergie de plus en plus complexes. Et nous avons besoin de modèles d'affaires adaptés au nouveau monde décentralisé et numérisé.
Heiko Tautor : ce qui rend encore plus difficile la transformation du système énergétique : les exigences varient énormément d'une région à l'autre. Dans le nord, l'expansion du réseau est prioritaire afin de pouvoir transporter l'énergie éolienne des régions côtières vers les centres de consommation. Dans les villes, en revanche, le photovoltaïque est une option, et les centrales de cogénération deviennent de plus en plus importantes en tant que générateurs de chaleur. Mais par temps froid et clair en hiver, les centrales de cogénération produisent non seulement la chaleur dont elles ont besoin, mais produisent également, avec le photovoltaïque, de l'électricité. Où allons-nous avec toute l'énergie ? Les réserves offrent une solution.
Tobias Kurth, Energy Brainpool
Quelles options de flexibilité voyez-vous en plus de stocker ?
Tautor : le « Power-to-Heat », « Power-to-Gas » et « Power-to-Mobility » prennent également de l'importance. L'approche : l'électricité excédentaire est convertie en chaleur, gaz ou carburants synthétiques. En plus de soulager le réseau électrique, l'interconnexion sectorielle présente l'avantage d'intégrer des zones de chaleur et de trafic dans le redressement énergétique qui n'ont jusqu'ici joué qu'un rôle mineur dans la protection du climat.
Kurth : la flexibilisation de la demande sera une autre option importante, en particulier dans les secteurs industriels et commerciaux. De nombreux processus sont déjà automatisés et contrôlés par des valeurs mesurées, il ne serait donc pas difficile d'envisager une valeur de contrôle supplémentaire avec le prix de l'électricité. S'il y a beaucoup d'électricité verte, et si l'énergie est offerte à un prix raisonnablement bon marché, les entreprises produisent, l'électricité coûte cher, vos processus sont à l'arrêt. Pour permettre de tels processus, une technologie de contrôle et de mesure est requise. Et cela nécessite un fournisseur de services énergétiques qui traite tous les processus pour le client en arrière-plan.
Cependant, les entreprises productrices pourraient également offrir une puissance de réserve négative pour compenser la demande de pointe à court terme.
Kurth : toutes les entreprises ne veulent pas jouer le jeu. Parce qu'avec l'énergie de régulation, ils transfèrent la souveraineté sur leurs processus aux grands opérateurs de réseau. Ceux-ci interviennent sans être sollicités lorsqu'ils ont besoin de puissance. Mais si les entreprises contrôlent leur propre production via le prix de l'électricité, elles gardent le contrôle de leur propre production. Ce modèle d'affaires peut être très lucratif pour l'industrie.
La numérisation dans l'industrie de l'énergie est-elle si avancée que de tels modèles sont possibles ?
Tautor : en fait, la numérisation ne fait que commencer. Le potentiel d'efficacité est énorme, en particulier dans l'industrie et le commerce, mais le problème est que ces consommateurs ont jusqu'ici à peine communiqué avec les opérateurs de réseau. Ce qui manque, ce sont les interfaces qui permettent l'échange de valeurs mesurées pertinentes entre les acteurs individuels : combien d'énergie est produite, combien est consommée, et quand cela vaut-il la peine d'éteindre les consommateurs ?
Kurth : à l'heure actuelle, dans le marché de l'énergie, c'est souvent l'âge de pierre de la technologie de communication. La mesure et la facturation dans l'industrie de l'énergie se font aujourd'hui en trames de 15 minutes, sans trace de temps réel. Dans le secteur privé, il y a encore moins de communication. Les compteurs mécaniques, par exemple, qui enregistrent la consommation d'énergie privée, ne sont lus qu'une fois par an. À l'avenir, les différentes formations devront être beaucoup mieux interconnectées afin de pouvoir réagir automatiquement.
Heiko Tautor, WAGO
Concrètement, de quelle technique avons-nous besoin ?
Kurth : nous avons besoin d'une technologie capable de mesurer, de contrôler et de réguler avec précision tout en prévoyant des prévisions de production d'énergie. Et cela en temps réel. Nous parlons d'énormes quantités de données : dans le passé, il y avait un point de données par consommateur et un par centrale. Sur un total d'environ 400 centrales électriques contrôlables en Allemagne, les données étaient jusqu'ici gérables. Cela change avec les énergies renouvelables. 10 000 installations sont déjà connectées au réseau et relativement, la transition énergétique ne fait que commencer.
Tautor : il existe déjà une technologie capable de mesurer, contrôler et réguler. Mais pour la phase d'expansion finale à partir de 2030, nous avons besoin de systèmes intelligents et extrêmement puissants. Un exemple : les compteurs intelligents, c'est-à-dire les compteurs d'électricité intelligents, ne font rien d'autre que collecter et transmettre des données. Ils ne contrôlent et ne régulent rien. Cela nécessiterait un boîtier supplémentaire qui contrôle les fournisseurs d'énergie et les consommateurs. Les contrôleurs d'aujourd'hui sont trop petits et pas assez puissants. Pour les applications futures, nous avons d'urgence besoin d'innovations techniques.
Qu'est-ce que le changement signifie pour les fournisseurs d'énergie ?
Kurth : ils doivent commencer à changer rapidement de modèle d'affaires, car avec les seules livraisons de courant, ils ne gagneront plus assez d'argent. Les clients ne veulent plus acheter de kilowattheures, mais ont besoin de services énergétiques. Ils seront divisés en deux catégories, d'une part les clients dits forfaitaires et d'autre part les clients « Pay-per-use » Déjà aujourd'hui, vous obtenez communication et divertissement en tant que forfait illimité d'un fournisseur. Pourquoi pas aussi le contrat d'alimentation électrique en supplément ? En Chine, les compteurs intelligents sont déjà disponibles pour tout : pour l'électricité, l'eau et le téléphone. Nous verrons également cette tendance en Allemagne. Le bénéfice du fournisseur d'énergie dans ce cas dépend de la façon dont il gère le service en arrière-plan. Et comment réussit-il à développer des revenus supplémentaires. Par exemple, il peut dire par la courbe de charge d'un consommateur quel âge a son réfrigérateur. Sur la base de ces constatations, il pourrait faire une offre de leasing au consommateur pour un nouvel appareil. Le client paye donc en partie avec ses données. Si vous ne le souhaitez pas, vous avez plus de chances d'opter pour un modèle moins transparent. Avec le principe du paiement à l'utilisation, il ne paie que l'énergie qu'il consomme réellement. Le kilowattheure sera probablement plus cher dans ce cas, mais le client est moins transparent ; car pour ce modèle beaucoup moins de données suffisent. Même les clients industriels pourraient se rendre virtuellement invisibles au monde extérieur : en se fournissant eux-mêmes à partir de leurs propres installations de production et de stockage, empêchant ainsi la traçabilité de leurs données énergétiques. Les fournisseurs de services énergétiques pourraient vendre ou louer les installations, offrant ainsi une valeur réelle aux entreprises industrielles. La numérisation offre donc également une réelle opportunité pour les fournisseurs d'énergie polyvalents.
Interview : Sascha Rentzing, WAGO
Photo : Manfred H. Vogel | vor-ort-foto.de
Sur les personnes :
Tobias Kurth a étudié l'ingénierie industrielle en mettant l'accent sur la technologie environnementale à l'Université des Sciences Appliquées de Cologne. Depuis 2013, il travaille pour Energy Brainpool GmbH & Co. KG, depuis avril 2015 en tant que directeur général. Il se concentre sur la transformation du marché avec les énergies renouvelables ainsi que sur les prévisions de prix de l'électricité comme base pour les décisions d'investissement et de financement.
Heiko Tautor est responsable de la gestion du marché de l'énergie chez WAGO et spécialiste dans les domaines des énergies renouvelables, des réseaux intelligents et des technologies de stockage. Technicien en énergie âgé de 45 ans, travaille pour WAGO depuis 13 ans. Outre les énergies renouvelables, l'accent est mis sur l'automatisation des réseaux de distribution.
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