EM-Power Europe : les jumeaux numériques optimisent le fonctionnement du réseau

Avec le développement des énergies renouvelables et la décentralisation croissante, les besoins de numérisation sur les réseaux de distribution augmentent. Les systèmes énergétiques fortement décentralisés ne pourront plus être gérés à l’avenir sans automatisation, car ils devront pouvoir réagir rapidement et avec flexibilité à la production volatile d’électricité solaire et éolienne. De plus en plus de gestionnaires de réseau privilégient donc les jumeaux numériques pour mieux comprendre et gérer les conséquences de cet approvisionnement. Décryptage !

 

Les jumeaux numériques changent la manière dont les gestionnaires de réseaux de distribution planifient, gèrent et surveillent leurs réseaux. Cette technologie peut augmenter l’efficacité, diminuer les coûts et améliorer la stabilité du réseau. C’est indispensable étant donné la part croissante des énergies renouvelables dans le mix énergétique. Il faut savoir qu’un jumeau numérique fonctionnel et performant ne nécessite pas la collecte et la mesure de données sur tous les points des réseaux à représenter, quelques points stratégiques suffisent. De plus, il n’est pas nécessaire d’effectuer des mesures chaque seconde. Une collecte de données minute par minute, comme l’exige par exemple l’article 14a de la loi allemande relative à l’approvisionnement en électricité et en gaz (EnWG), est suffisante.

 

Utiliser les réseaux de manière optimale

 

L’analyse des données historiques et en temps réel permet de simuler les charges futures et d’optimiser le réseau de manière ciblée. Le jumeau numérique peut révéler dans le cadre d’analyses de scénarios l’impact de différents scénarios d’injection et de consommation sur la stabilité du réseau. La surveillance et le pilotage précis permettraient d’activer des capacités encore inexploitées au lieu de se contenter d’approches de planification prudentes. À tous les niveaux du réseau, en particulier à basse tension, il est essentiel d’accroître l’intelligence et la transparence pour une utilisation optimale de l’infrastructure. L’autre avantage de ces analyses est l’automatisation complète de certains processus standard, comme le contrôle des demandes de raccordement pour les installations photovoltaïques ou les pompes à chaleur de plus en plus répandues dans le cadre de la transition énergétique. Cela représente un gain de temps et réduit la charge de travail, ce qui soulage efficacement les gestionnaires de réseau.

Un coup d’oeil sur le terrain

Alliander, l’une des plus grandes entreprises de réseau des Pays-Bas, et Siemens ont conclu à l’automne 2024 un partenariat technologique. L’objectif est d’augmenter considérablement la flexibilité et l’efficacité des réseaux électriques néerlandais. Au centre de cette initiative se trouve la plateforme logicielle Gridscale X de Siemens qui promet d’élargir jusqu’à 30 pour cent l’utilisation du réseau. Il faut savoir qu’Alliander alimente près de 3,5 millions de clients en électricité et en gaz. Aux Pays-Bas aussi, plus de la moitié de l’électricité consommée est renouvelable. Le réseau de distribution est donc confronté à des exigences accrues. À cela s’ajoutent des goulets d’étranglement : certains clients attendent jusqu’à dix ans pour être raccordés au réseau. Dans ce contexte, une gestion de la flexibilité efficace devient un enjeu central pour utiliser les capacités du réseau de manière optimale, cibler les investissements et réduire les coûts. « La gestion de la flexibilité est essentielle pour un réseau durable et résistant », estime Sabine Erlinghagen, directrice de Siemens Grid

Software.

La perspective européenne

Le projet TwinEU a été lancé par l’Union européenne. Il a pour but de développer des jumeaux numériques pour différents environnements et ainsi d’accélérer la transformation numérique en Europe et de rendre les villes et régions plus intelligentes et plus durables. Veronica Cardoni du groupement européen des gestionnaires de réseaux de distribution E.DSO, déclare à ce propos : « La numérisation modifie le secteur européen de l’énergie et ouvre des possibilités novatrices de relever les défis que posent l’électrification et l’intégration croissante de sources d’énergie décentralisées. En améliorant la collecte, l’exploitation et l’échange de données d’installations et d’infrastructures de réseaux, l’utilisation de jumeaux numériques intégrés jouera un rôle déterminant dans l’optimisation de l’ensemble du système énergétique. Comme le montre le projet TwinEU, les gestionnaires de réseaux de distribution mènent cette transformation numérique et s’orientent en fonction des exigences du secteur pour améliorer le fonctionnement des réseaux, accélérer les investissements rentables et améliorer l’interaction avec les clients. »

 

Encadré

Le rôle de l’IA

Sur les réseaux électriques dynamiques modernes, l’IA deviendra de plus en plus un composant standard pour les jumeaux numériques, car elle rend les systèmes plus performants. Les logiciels apprenants permettent aux exploitants des réseaux, en particulier ceux des réseaux moyenne et basse tension, d’analyser les données, d’être proactifs et d’automatiser les processus de décision.