Selon une analyse de McKinsey & Company, la transition vers les sources d’énergie renouvelables (SER), associée à la croissance économique, entraînera une hausse de la demande d’électricité mondiale, qui augmentera de 40 % entre 2020 et 2030 et doublera d’ici 2050. Les pays devront ainsi doubler leurs investissements dans les lignes de transport et les autres infrastructures à 550 milliards d’euros par an d’ici 2030.

Les services publics sont confrontés à deux défis importants lors de l’intégration des SER dans les réseaux électriques. Premièrement, ils doivent composer avec un réseau inadapté, avec un manque de capacité physique pour répondre à l’offre et à la demande dans les lieux disposant des meilleures ressources. Deuxièmement, à mesure que la part des SER augmente, l’insuffisance de la gestion en temps réel du réseau à basse tension pourrait conduire à une instabilité du réseau.

À l’origine, les réseaux n’ont pas été conçus pour un système énergétique aussi rapide; leurs outils et processus ont été développés dans un monde plus lent et moins volatil. Dans cette analyse, McKinsey examine les défis auxquels les opérateurs de réseaux font face en matière de planification, de raccordement et d’exploitation, et explore des solutions coordonnées pour tirer parti des besoins croissants de SER.

Pour bien intégrer les SER au réseau, les opérateurs de réseaux sont confrontés à deux contraintes majeures:

Premièrement, à l’heure actuelle, la capacité physique des réseaux n’est pas suffisante pour répondre à l’offre et à la demande. Cela est principalement dû aux difficultés d’optimisation de la capacité des réseaux (actuellement conçus pour la production centralisée) et à une planification inefficace des réseaux, ce qui conduit à moins de nouvelles capacités de SER intégrées que nécessaire.

Deuxièmement, les opérateurs sont confrontés à l’instabilité des réseaux. En conséquence, il existe un besoin croissant de services d’équilibrage complexes et de restructuration des processus de coordination des opérateurs de réseaux de transport et de distribution.

Comment les opérateurs de réseaux peuvent mieux intégrer les énergies renouvelables

Exploiter la planification intégrée du réseau. Une approche intégrée de modélisation du réseau est nécessaire pour instaurer la confiance dans un environnement énergétique incertain. Les planificateurs peuvent s’appuyer sur une architecture de données flexible et modulaire et sur une optimisation stochastique des plans d’investissement basée sur l’intelligence artificielle, car ceux-ci peuvent aider à optimiser la capacité du réseau existant et à développer de nouvelles capacités grâce à la planification de réseau intégrée.

• Architecture informatique et de données modulaires;
• Modèles stochastiques basés sur des scénarios.

Accélérer le processus de connexion au réseau renouvelable

• Première phase : avant d’intégrer de nouvelles SER au réseau;
• Deuxième phase : processus de demande au réseau;
• Troisième phase : construction et activation de nouvelles connexions au réseau.

Exploiter le réseau : améliorer les opérations

• Technologies de réseau avancées;
• Services de flexibilité élargis.

Les opérateurs pourraient assurer une coordination interne plus rapide et plus simple en améliorant leurs modèles opérationnels actuels et en coopérant avec les principales parties prenantes du système énergétique, améliorant ainsi le flux d’informations tout au long du processus d’intégration des SER de bout en bout.