Planification du réseau cible : comment les fournisseurs d’énergie préparent leurs réseaux à la transition énergétique

Auteurs: Gian Carle, Richard Weiss

Cet article a été traduit automatiquement à partir de la version originale en allemand

Exemples pratiques de trois entreprises d’approvisionnement en énergie 

Le secteur de l’énergie traverse une transformation profonde. Pour les fournisseurs d’énergie et les gestionnaires de réseaux électriques, cela signifie qu’ils doivent absorber des charges nettement plus élevées et intégrer davantage de production décentralisée, tout en respectant au mieux le principe NOVA (optimisation du réseau avant renforcement du réseau avant extension du réseau).

Une planification efficace du réseau cible est essentielle à cet égard, comme nous l’avons expliqué dans un article précédent. Elle apporte de la transparence sur l’évolution à long terme des charges, de la production et de la flexibilité – et sur les investissements nécessaires, pertinents ou même évitables (NOVA). Pour maîtriser ce processus de manière efficace, il faut des données pertinentes et de haute qualité, une modélisation intelligente et une digitalisation permettant une planification continue et itérative.

La planification du réseau cible n’est efficace que si elle est mise en œuvre de manière opérationnelle. Les trois exemples pratiques suivants – issus d’un grand EVU, d’un EVU de taille moyenne et d’une grande régie municipale – montrent comment des gestionnaires de réseau utilisent Swiss Energy Planning (SEP) pour digitaliser leur planification stratégique et opérationnelle des réseaux, sécuriser leur avenir et minimiser les coûts d’investissement.

1. Concept de monitoring basse tension et de prévisions de charge chez un grand service public.

Contexte

Un grand service public est confronté au défi d’identifier précocement l’augmentation des charges en basse tension (BT) et de les prévoir de manière fiable à long terme. Le développement croissant du photovoltaïque (PV), des pompes à chaleur et de la mobilité électrique exige une planification transparente et fondée sur les données, bien au-delà de 2035, dans le respect strict du principe NOVA. 

Concept 

En collaboration avec geoimpact, un concept a été développé pour constituer la base d’un monitoring BT continu et de prévisions de charge robustes. Le cœur de l’approche repose sur une base de données centrale et homogène qui regroupe et rend exploitables les informations issues des systèmes informatiques existants (SIG, ERP, calcul de réseau tel que NEPLAN, gestion des données énergétiques) avec les données bâtimentaires et de localisation de SEP.

Points clés

• Mise en place d’un hub de données central : regroupement et gestion des données issues de l’ERP, du SIG, du calcul de réseau et de l’EDM

• Développement de scénarios sur la base de facteurs définis tels que le taux de déploiement du PV et le taux de raccordement au chauffage à distance

• Combinaison de données d’exploitation précises au niveau du raccordement domestique avec les données SEP précises au niveau du bâtiment

• Analyse des cercles de transformateurs et des charges dans les réseaux BT et MT

• Développement d’indicateurs robustes au niveau du bâtiment (p. ex. pics de puissance, pénétration du chauffage à distance, etc.)

• Mise en place de tableaux de bord visuels pour représenter les réseaux réels et cibles

• Création d’une bibliothèque de profils de charge comprenant des profils synthétiques et mesurés

• Intégration progressive des systèmes via API, incluant les bases et le mapping des données, la définition de scénarios et d’indicateurs, ainsi que la mise en place d’un tableau de bord de transformation

Profils de charge modélisés dans le réseau « existant » au niveau du raccordement domestique

Bénéfices 

Le service public bénéficie d’une transparence nettement accrue sur les charges actuelles et futures du réseau. Les décisions d’investissement deviennent plus robustes, les processus de planification plus efficaces et, à long terme, les coûts globaux (TOTEX¹) peuvent être sensiblement réduits.

2. Planification multimodale pour la chaleur, le gaz et l’électricité chez une grande régie municipale

Contexte

Une grande régie municipale poursuit l’objectif de moderniser sa planification énergétique sur l’ensemble des vecteurs. La stratégie thermique, la planification cible des réseaux de gaz et d’électricité ainsi que les analyses de rentabilité doivent s’appuyer sur une base de données commune et cohérente, pouvant être mise à jour régulièrement.

Concept 

La régie municipale utilise les données énergétiques précises au niveau du bâtiment issues de SEP comme base centrale pour les analyses énergétiques. SEP sert d’élément de liaison entre la stratégie thermique, la planification des réseaux électriques et gaziers, ainsi que la construction de scénarios.

Points clés

• Utilisation des données SEP au niveau du bâtiment comme base de données uniforme

• Développement de scénarios pour l’extension des réseaux de chaleur, les pompes à chaleur, la mobilité électrique et l’injection photovoltaïque

• Calcul de l’augmentation de charge par poste de transformation, y compris des analyses N-1 (analyse de résilience)

• Comparaison des réseaux existants et cibles en termes d’impacts techniques et économiques

• Augmentation de la cadence de planification vers une planification cible continue et itérative

• Évaluation des effets des nouvelles solutions de chauffage, du développement du PV et de la mobilité électrique sur l’infrastructure existante 

Bénéfices 

Grâce à une base de données homogène, la régie municipale peut évaluer avec précision les impacts de différents trajectoires de transformation. Les investissements réseau deviennent plus anticipatifs, plus économiques et mieux alignés sur la stratégie thermique à long terme.

3. Calcul dynamique du réseau cible et monitoring actif de la transformation

   chez un service public de taille moyenne

Contexte 

Un SP de taille moyenne souhaite automatiser et dynamiser davantage sa planification du réseau cible. L’objectif est d’identifier précocement les goulets d’étranglement futurs et d’évaluer de manière réaliste différents scénarios de développement pour les pompes à chaleur, le photovoltaïque et la mobilité électrique.

Concept

Une interface entre SEP et l’outil de calcul de réseau NEPLAN permet de mettre en place un processus continu, depuis la collecte des données (documentation réseau, données de consommation) jusqu’à la modélisation des charges et la simulation du réseau. Les données manquantes sont complétées par une plausibilisation assistée par l’IA.

Points clés 

• Mapping automatisé des données pour l’harmonisation des données de raccordement domestique provenant de différents systèmes

• Génération de profils de charge synthétiques par raccordement domestique pour :

  • charge de base

  • pompes à chaleur

  • mobilité électrique

  • photovoltaïque

• Complémentation des informations manquantes à l’aide de l’IA (p. ex. installations PV, pompes à chaleur, eau chaude, chauffage des locaux)

• Transmission directe des profils de charge vers le calcul de réseau dans NEPLAN

• Évaluation de scénarios futurs jusqu’en 2035 et 2050 sur la base de facteurs définis

Bénéfices 

Le SP peut simuler des scénarios futurs de manière réaliste et identifier précocement les contraintes du réseau. La planification du réseau cible devient plus dynamique, plus rapidement actualisable et permet de prendre des décisions fondées concernant l’extension, l’optimisation et le renforcement du réseau.

Les enseignements clés des trois exemples pratiques

Les trois exemples pratiques mettent en évidence la même tendance : les gestionnaires de réseau ont besoin d’une planification continue, pilotée par les données et surtout dynamique. Les analyses ponctuelles ne suffisent plus. Toutefois, la mise en place d’un tel système ne relève pas toujours du cœur de compétence des gestionnaires de réseau. La valeur ajoutée d’une collaboration avec des partenaires externes tels que geoimpact réside notamment dans :

• des données vérifiées et précises au niveau du bâtiment

• la modélisation automatisée des charges et des producteurs

• l’intégration dans les outils d’entreprise existants

• la mise en place et l’exploitation d’un système durable pour la planification continue du réseau cible

  
  

Il en résulte un processus de planification du réseau cible qui renforce la sécurité d’approvisionnement, optimise les investissements et rend les risques visibles à un stade précoce.

¹ TOTEX signifie « Total Expenditure », c’est-à-dire les coûts totaux comprenant l’ensemble des dépenses d’exploitation (OPEX) et des coûts d’investissement (CAPEX).