Centrales Electriques Virtuelles : Des Centrales dans le Métaverse ?

Lynda Koffi
12 nov. 2024
4 min de lecture

Un article rédigé par Lynda KOFFI.

Centrales Electriques Virtuelles = Centrales dans le Métaverse : Info ou Intox ? Révolution ou Utopie ? Plonge-toi dans cet article pour le découvrir !

Les centrales électriques virtuelles (CEV) existent bel et bien, mais rien à voir avec le métaverse !

Alors, que peuvent-elles bien être ?

Pour mieux comprendre, rembobinons un petit peu :

Historiquement, les réseaux électriques étaient centralisés et contrôlés par un nombre restreint d’acteurs en situation de monopole, assurant une gestion stable mais rigide de l'approvisionnement énergétique. Cependant, à partir des années 1990-2000, les réformes de libéralisation et de décentralisation ont bouleversé ce modèle, ouvrant la voie à une pluralité d’acteurs et de nouvelles technologies, mais aussi à des risques accrus pour la résilience des réseaux.

Par ailleurs, dans les pays en développement, et notamment en Afrique subsaharienne, l'extension du réseau interconnecté vers des villages isolés reste souvent inabordable. Les technologies numériques et des solutions décentralisées, comme les mini-réseaux ou l’énergie solaire, se posent alors comme des alternatives de transition plus viables que les coûteux générateurs diesel, tout en offrant des solutions flexibles et dynamiques pour stabiliser l'approvisionnement.

Il s’avère que la CEV se positionne comme une solution tout en un pour gérer l’ensemble de ces contraintes ! Une centrale électrique virtuelle (CEV) ou en anglais, Virtual Power Plant (VPP) est tout simplement, un réseau de ressources énergétiques décentralisées et à petite échelle, telles que des panneaux solaires, des éoliennes, des batteries et d’autres ressources énergétiques distribuées (DER), qui sont intégrées et gérées collectivement pour fonctionner comme une seule et unique centrale électrique. Serait-ce un nouveau pilier majeur pour la transition énergétique ?

Comment tout cela fonctionne donc ??

3 principes :

Agrégation
Plusieurs éléments qui pourraient être insignifiants individuellement (sources d’énergie, sites de production, stockage et consommation d’énergie), sont agrégées dans le but de fournir une quantité substantielle d’énergie.
Gestion
Des systèmes logiciels avancés gèrent ces ressources, optimisant leur production et assurant une réponse aux besoins du réseau en temps réel.
Services
Les VPP peuvent fournir divers services tels que la réduction des pics de demande (peak shaving), l’ajustement de la production en fonction de la demande (load following), et des services auxiliaires (aide à la stabilité du réseau).

Vous l’aurez compris, les CEV contribuent par conséquent de façon significative à la résilience du réseau électrique et ce, à plusieurs niveaux :

Résilience cognitive : Amélioration de la connaissance des besoins du système électrique.
Résilience fonctionnelle : Solutions de redondance comme les batteries électrochimiques.
Résilience corrélative : Adaptation des besoins énergétiques en fonction des signaux-prix.
Résilience organisationnelle : Mobilisation des actifs pour soulager le réseau lors d’événements extrêmes.

Déployer les CEV à grande échelle implique des considérations :

Financières : Réduction des besoins d’investissements dans les infrastructures.
Socio-spatiales : Centralisation des services énergétiques et rôle des consommateurs.
Politico-institutionnelles : Nouvelles régulations et gouvernance des réseaux.

Pour un exemple concret de contribution à la résilience du réseau, regardons de l’autre côté de l’Atlantique : En octobre 2019, un incident s’est produit dans la plus grande centrale du National Electricity Market (NEM) située à Kogan Creek, dans le Queensland. Suite à ce dysfonctionnement, la fréquence du réseau électrique a rapidement chuté à 49,61* Hz, tombant ainsi en dessous de sa plage opérationnelle standard. La centrale électrique virtuelle d'Australie du Sud (SA VPP) a alors détecté cette baisse de fréquence et a réagi instantanément en injectant de l'énergie dans le réseau pour contribuer à rétablir la stabilité de la fréquence.

SA VPP FCAS Response to Contigency Event on 09 Oct 2023 [Source : Donnée Tesla, vérifiée par AEMO]. *La Fréquence normale aux USA est 60 Hz. Elle est de 50 Hz pour l’UE ainsi que pour la majorité des pays Africains.

Malgré un déploiement encore timide, les CEV commencent à s’implanter lentement, mais sûrement dans le paysage énergétique Africain. En voici quelques exemples :

En Afrique du Sud, la start-up Evolve Battery & Grid Solutions fondée en 2023 par Victor MALLET, a développé une CEV pour apporter une solution à la problématique épineuse des délestages. Elle interconnecte des milliers de batteries et d’installations solaires, permettant une gestion intelligente de la charge et de la demande, aidant ainsi à stabiliser le réseau et à fournir des services auxiliaires, tout en générant des revenus supplémentaires pour les utilisateurs.

Energy Pool, entreprise d’origine Française créée en 2009 et présente dans différents pays d’Europe et d’Asie, s’est récemment installée en Côte d’Ivoire, rajoutant ainsi une corde Africaine à son arc. Spécialisée dans la gestion intelligente de l’énergie et et l’optimisation des systèmes complexes, elle développe et exploite des solutions de gestion de la demande pour les utilisateurs finaux d’électricité et les services publics. Ses offres de solution incluent non seulement des plateformes de CEV, mais également des plateformes logicielles telles que des systèmes de gestion de l’énergie (EMS), ainsi que des systèmes de gestion des ressources énergétiques distribuées (DERMS).

Selon une étude de GuideHouse, le marché des capacités des CEV a un avenir prometteur en perspective, avec une vocation à augmenter significativement d’ici les prochaines années :

Prévision du marché des capacités de centrales électriques virtuelles (VPP) 2021-2030.Source : Illustration réadaptée de Guidehouse Inc.

En dépit des bénéfices indiscutables qui accompagnent leur déploiement, les CEV introduisent également de nouvelles dépendances et fragilités qui nécessitent une vigilance continue en matière de cybersécurité et de stabilité des marchés.