Evaluations économiques des smart grids. Enjeux, méthodes, état d’avancement et démonstrateurs

17/03/2015
Auteurs :
OAI : oai:www.see.asso.fr:1301:2015-1:12991

Résumé

Evaluations économiques des smart grids. Enjeux, méthodes, état d’avancement et démonstrateurs

Métriques

0
0
1.55 Mo
 application/pdf
bitcache://002c8ad8f4fcc6f5640430b864cf388ea65ade17

Licence

Creative Commons Aucune (Tous droits réservés)
<resource  xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
                xmlns="http://datacite.org/schema/kernel-4"
                xsi:schemaLocation="http://datacite.org/schema/kernel-4 http://schema.datacite.org/meta/kernel-4/metadata.xsd">
        <identifier identifierType="DOI">10.23723/1301:2015-1/12991</identifier><creators><creator><creatorName>Andrei Nekrassov</creatorName></creator><creator><creatorName>Sophie Chartres</creatorName></creator><creator><creatorName>Florent Chiappini</creatorName></creator><creator><creatorName>Mathilde Drouineau</creatorName></creator><creator><creatorName>Nouredine Hadjsaïd</creatorName></creator><creator><creatorName>Cédric Léonard</creatorName></creator></creators><titles>
            <title>Evaluations économiques des smart grids. Enjeux, méthodes, état d’avancement et démonstrateurs</title></titles>
        <publisher>SEE</publisher>
        <publicationYear>2015</publicationYear>
        <resourceType resourceTypeGeneral="Text">Text</resourceType><dates>
	    <date dateType="Created">Tue 17 Mar 2015</date>
	    <date dateType="Updated">Tue 17 Apr 2018</date>
            <date dateType="Submitted">Tue 17 Apr 2018</date>
	</dates>
        <alternateIdentifiers>
	    <alternateIdentifier alternateIdentifierType="bitstream">002c8ad8f4fcc6f5640430b864cf388ea65ade17</alternateIdentifier>
	</alternateIdentifiers>
        <formats>
	    <format>application/pdf</format>
	</formats>
	<version>37798</version>
        <descriptions>
            <description descriptionType="Abstract"></description>
        </descriptions>
    </resource>
.

REE N°1/2015 41 LES DÉMONSTRATEURS SMART GRIDS EN FRANCE DOSSIER 1 Introduction Le concept de smart grid est un des éléments-clés de la stratégie de moder- nisation des systèmes électriques, confrontés aujourd’hui à un défi sans précédent : intégrer une part impor- tante des moyens de production à la fois intermittents et décentralisés (voire diffus), satisfaire les nouveaux usages et besoins de la demande (véhicules électriques, techniques émergentes de chauffage et de climatisation...), tout en assurant la conformité de ses actions avec les engagements environnemen- taux et d’économie d’énergie et dans le respect des exigences de qualité, de sécurité d’approvisionnement et de maî- trise des coûts d’électricité, imposés par les pouvoirs publics. S’agissant d’un secteur de l’écono- mie très capitalistique, avec des cycles d’investissement très longs (40 ans en moyenne pour les actifs de distribution), les enjeux économiques, techniques et régulatoires liés à l’implémentation des smart grids sont de taille, tant pour les pouvoirs publics qui in fine décident de la politique énergétique et industrielle en Europe et dans ses Etats membres, que pour l’ensemble des acteurs du sys- tème électrique, impliqués dans la mise en place des infrastructures « smart ». Trois enjeux majeurs se posent à cet égard : - mique que représentent les smart grids pour les systèmes électriques et pour les économies nationales européennes ; technique, économique et sociale de la transition vers les smart grids ; - tuels d’évolution de la régulation énergétique pour rendre possible l’or- ganisation des agents économiques et institutionnels européens et nationaux afin de permettre un déploiement des smart grids. Dans cette perspective, les analyses économiques et les projets de démons- tration se présentent comme deux leviers complémentaires permettant d’apporter des réponses à ces enjeux. Le présent article fait état des réflexions menées dans le secteur énergétique sur les analyses écono- miques des smart grids, tant sur le plan global pour l’ensemble de la collecti- vité, que dans le cadre des projets de démonstration smart grids en cours. Les thèmes suivants sont notamment traités : smart grids dans le monde ; AnalyseCoûts-Bénéfices(ACB)etmodèles économiques multi-agents ; des smart grids : aspects environnemen- taux et impacts macroéconomiques ; - ponibles dans le monde ; Evaluations économiques des smart grids Enjeux, méthodes, état d’avancement et démonstrateurs Par Andrei Nekrassov1 , Sophie Chartres2 , Florent Chiappini3 , Mathilde Drouineau1 , Nouredine Hadjsaïd4 , Cédric Léonard5 EDF R&D1 , ALOES2 , ERDF3 , G2ELab4 , RTE5 The concept of smart grid is one of the key elements of the strategy of power systems modernization. Three major issues arise in this regard: - tional agents to allow deployment of smart grids. - The main findings of the article are pointing on the need of the harmonization of methods and assumptions for - ABSTRACT 42 REE N°1/2015 LES DÉMONSTRATEURS SMART GRIDS EN FRANCEDOSSIER 1 en France : état d’avancement, enjeux et perspectives. Panorama des principaux programmes smart grids (SG) dans le monde Les Etats et régulateurs sont très pré- sents dans la mise en place d’initiatives nationales et des dizaines de pro- grammes ont vu le jour dans le monde ces dernières années impliquant la mise en place d’évaluations des projets finan- cés. Au total, ces programmes repré- sentent plus de 240 milliards d’euros d’investissement sur une période s’éta- lant de 2008 à 2020. La majorité sont d’ores et déjà finis ou prendront fin en 2015/2016. La réalisation d’une évaluation éco- nomique est dans la plupart des cas l’une des finalités de l’expérimentation. Cette évaluation peut reposer soit sur une analyse coûts-bénéfices (ACB) du point de vue du système électrique ou de la collectivité, soit sur la recherche d’un modèle d’affaires particulier. Ces deux approches sont présentées dans la suite de l’article. Le tableau 1 présente la plupart des programmes recensés à ce jour, ainsi que la nature des évalua- tions économiques éventuellement pré- vues ou réalisées. Tableau 1 : Programmes nationaux et régionaux de développement des smart grids (liste non exhaustive)1 . 1 La disproportion du budget du programme chinois “Strong and smart grid” par rapport aux programmes des autres pays s’explique par le fait qu’outre le développement des smart grids, il inclut la mise à niveau du réseau électrique sur une grande partie du territoire chinois, le développement de pro- ductions renouvelables, le développement de réseaux ultra-haute tension et la création de centres de recherche. REE N°1/2015 43 Evaluations économiques des smart grids Néanmoins, malgré de telles an- nonces, très peu d’études portant sur les évaluations économiques des smart grids sont aujourd’hui disponibles dans le domaine public. La plupart des études publiées sont en effet soit très peu détaillées, ce qui rend leurs résul- tats difficilement interprétables, soit incomplètes (ne portant souvent que sur les programmes de déploiement des compteurs communicants, pré- sentés comme la première brique des smart grids). L’évaluation économique des smart grids : analyse coûts-bénéfices (ACB) et modèles économiques multi-agents A l’origine des ACB, le besoin d’évaluer l’intérêt économique des solutions intelligentes du point de vue du système élec- trique à long terme Dès les prémisses des réseaux intel- ligents, le besoin d’outils méthodolo- giques pour évaluer économiquement la valeur des solutions s’est fait sentir. Les premiers projets de démonstrateur smart grids menés dans le cadre des programmes cadres européens inté- graient le plus souvent une analyse économique centrée sur les transferts financiers entre quelques acteurs du système électrique. Ces dernières années, avec la multipli- cation des démonstrateurs1 , le dévelop- pement d’initiatives de grande envergure2 et les premières décisions sur la géné- ralisation du comptage intelligent dans plusieurs Etats européens, le besoin de méthodes d’évaluation économique per- mettant de considérer leurs effets sur l’ensemble du système électrique voire la 1 Le JRC en dénombre 459 en Europe fin 2014. 2 Les initiatives dotées d’un budget supérieur à 20 millions d’euros ont représenté près des deux tiers des projets lancés en 2012, contre 27 % en 2006. collectivité, à un horizon de long terme, s’est fait encore plus pressant. Power Research Institute (EPRI) a défini dès 2011 une méthode d’ACB [1] visant à évaluer économiquement les différentes solutions testées dans le cadre de son programme de démons- trateurs “EPRI’s smart grids demons- tration project initiative”, subventionné entre autres par l’American Recovery and Reinvestment Act (ARRA) [2]. européennes sur l’efficacité énergé- tique de 2006 et 2009 préconisant de généraliser le comptage intelligent à au moins 80 % des clients des Etats membres sous réserve d’une « évalua- tion favorable » et de la multiplication des démonstrateurs, le Joint Research Centre (JRC) a repris et adapté la méthode définie par l’EPRI [3]. par l’International Smart Grid Action Network (ISGAN), programme de coo- pération sur les smart grids mis en place par l’AIE. L’ISGAN travaille sur la définition d’une méthode d’évaluation économique des smart grids et la mise à disposition d’un outil qui fasse l’ob- jet d’un accord entre tous les acteurs impliqués [4]. L’objectif est davantage de définir et d’évaluer des modèles d’affaires pour ces nouvelles technolo- gies que d’analyser la plus-value pour l’ensemble du système énergétique. En France, plusieurs acteurs institu- tionnels, académiques et industriels ont également cherché à disposer d’une méthode d’ACB leur permettant d’éva- luer les coûts et bénéfices des smart grids du point de vue de la collectivité. Sur la base d’échanges réguliers avec l’EPRI et le JRC, la méthode d’ACB des smart grids a été adaptée au contexte français, permettant d’une part d’évaluer la valeur des solutions déployées dans les différents démonstrateurs smart grids français, et d’autre part d’avoir une idée plus précise sur les effets écono- miques à court et à plus long terme des infrastructures smart grid pour le sys- tème électrique français. Description de la méthode d’ACB des smart grids L’objectif de l’ACB est de détermi- ner si le déploiement de solutions smart grid a une valeur économique pour le système électrique afin d’en - tivité. Il s’agit de recenser l’ensemble des impacts des smart grids sur les processus du système électrique, en quantifiant les bénéfices économiques correspondants, ainsi que les coûts de déploiement associés. Dans le contexte européen, l’ACB s’affranchit, au moins dans un premier temps, de l’analyse de scénarios régulatoires et des modèles d’affaires des acteurs, et ne conduit pas directement à répartir la valeur écono- mique entre les différentes parties pre- nantes. S’il y a une valeur économique pour la collectivité, la question de l’exis- tence ou non d’un cadre régulatoire favorable à l’émergence d’une solution L’exercice est mené à la maille natio- nale afin d’évaluer la performance éco- nomique des solutions sur leur marché potentiel et sur un horizon de temps compris entre 15 et 30 ans pour cap- ter des bénéfices répartis sur de nom- breuses années (par exemple : gains sur les coûts opérationnels de production) alors que les investissements peuvent années. L’évaluation des smart grids s’opère en comparant a minima un scénario de référence et un scénario intégrant des - tionné par les caractéristiques du scé- nario de référence (croissance de la consommation, développement des EnR…). Les hypothèses du bilan pré- visionnel de l’équilibre offre-demande 44 REE N°1/2015 LES DÉMONSTRATEURS SMART GRIDS EN FRANCEDOSSIER 1 d’électricité en France de RTE font actuellement référence pour les études à caractère public. L’ACB des smart grids s’articule autour de la notion de « fonction- nalité », définie comme une action utilisant des ressources « smart », c’est- à-dire des technologies de l’informa- tion et de la télécommunication, ayant un impact sur un ou plusieurs proces- sus du système électrique (gestion de l’équilibre offre-demande, développe- ment ou exploitation des réseaux…). A partir de la description des solutions mises en œuvre, on peut identifier les fonctionnalités smart grid ainsi que les objets matériels ou systèmes d’infor- mation nécessaires à leur déploiement. Les postes de coût correspondants sont estimés en tenant compte d’éventuels progrès techniques et effets d’échelle. On évalue en parallèle les impacts des smart grids sur la gestion et l’opé- ration du système électrique. Les béné- fices correspondent très souvent à une réduction des coûts d’investis- sements ou d’exploitation entre le Note : Une infrastructure regroupe plusieurs fonctionnalités. Figure 1 : Liens entre les infrastructures smart envisagées à moyen et long terme et les bénéfices pour le système électrique – Source : EDF R&D. Figure 2 : Résumé des étapes de la méthode d’analyse Coûts-Bénéfices – Source : EDF R&D. REE N°1/2015 45 Evaluations économiques des smart grids scénario smart grids et celui de réfé- rence, au niveau des différents segments du système électrique : pro- duction, marchés, transport, distribu- tion, fourniture de l’électricité... Compte tenu de l’incertitude asso- ciée à la dimension prospective de l’exercice, il est recommandé d’étudier la sensibilité des résultats à des variantes des scénarios à long-terme et des prin- cipales hypothèses économiques (taux d’actualisation, mix énergétiques, coûts de production…). Les principales étapes de l’ACB sont présentées schématiquement sur la figure 2. Apports de l’ACB comme outil d’aide à la décision publique pour analyser les impacts d’une déci- sion d’investissement dans les smart grids du point de vue de la collectivité. En fournissant les ordres de grandeur de les ACB permettent aux régulateurs de définir le modèle économique et régula- toire permettant d’assurer les transferts de revenus pour inciter les parties pre- nantes à investir. Il est cependant à noter que les résultats de l’ACB sont très sensibles au contexte de l’analyse, aux motivations des régulateurs des différents pays et aux situations locales (densité, état du réseau avant la modernisation…). - dence compte tenu du niveau d’incer- titude, du périmètre et de l’horizon de temps considérés. Jusqu’à présent, peu d’études glo- bales sur les smart grids ont été menées et les analyses économiques du point de vue du système électrique ou de la collectivité se réduisent essentiellement au comptage intelligent et aux disposi- tifs d’automatisation des réseaux. Dans en tant qu’outil d’aide à la décision, le déploiement des solutions smart grids reste très souvent un choix éminemment politique, basé sur des critères dépassant le strict périmètre du système électrique, tels que l’effet sur l’emploi, le dévelop- pement d’une filière nationale, les consé- quences environnementales… Les modèles économiques multi-acteurs pour les smart grids apportent un éclairage complémentaire à l’ACB Le fait que les smart grids puissent créer de la valeur pour la collectivité ne garantit pas, à lui seul, que les investis- sements nécessaires à leurs développe- ment, déploiement et exploitation vont d’affaires basés sur les solutions smart pour l’ensemble des acteurs écono- miques impliqués. acteurs des smart grids permet de satis- faire ce besoin, car elle fournit une vision détaillée sur les flux financiers engen- drés par la mise en place et l’exploita- tion des solutions smart grids, dans un contexte régulatoire donné (normes et règlements techniques, rémunération, structures et règles de fonctionnement des marchés de l’électricité, tarifica- tions...). Elle s’appuie sur la technique des « Cas d’usage », formalisme de scé- narisation de l’utilisation d’un système complexe par ses acteurs, basé sur la notion d’échange de services et d’infor- mation entre acteurs et visant à caracté- riser, par ce biais, les flux monétaires qui en résultent. définition du périmètre d’analyse et des liens entre les acteurs rend cette approche facilement transposable d’une étude à l’autre, ce qui offre entre autres une base pertinente pour comparer les performances économiques des dif- férents modèles d’affaires smart grids. Cette approche permet également d’in- former les acteurs institutionnels sur d’éventuelles barrières régulatoires pour l’émergence de certains modèles d’af- faires smart grids. Notons cependant que sa mise en pratique nécessite un grand nombre de données, dont certaines, telles que les coûts détaillés de production d’électri- cité ou encore les courbes de charge non agrégées au niveau du réseau de distribution, sont indisponibles dans le domaine public. De plus, l’absence de prévision des prix d’électricité à long terme nécessaires pour la valorisation de certains services et la difficulté d’an- ticiper l’évolution des régulations posent également problème. Ce type d’analyse a cependant été appliqué dans plusieurs projets de recherche et de démonstration euro- ADDRESS...), dont certains résultats sont publics. Ces méthodes sont complémentaires aux ACB des smart grids. En particu- lier, les résultats des ACB peuvent servir de point de départ pour l’analyse de la répartition des coûts et bénéfices entre acteurs, en fonction de leurs stratégies supposées et des contextes régulatoires. Les externalités dans les évaluations économiques des smart grids La performance économique des smart grids est l’un des indicateurs- pour la collectivité. Il existe cependant d’autres facteurs majeurs, tels que les impacts environnementaux et macro- économiques, que les autorités pu- bliques veulent connaître pour décider (ou non) du déploiement des infrastruc- tures smart grids. Evaluations environnementales La finalité de ces analyses est d’éva- luer les impacts potentiels des smart 46 REE N°1/2015 LES DÉMONSTRATEURS SMART GRIDS EN FRANCEDOSSIER 1 sur les activités humaines (urbanisme, industrie, agriculture, loisirs…) et sur les écosystèmes continentaux et maritimes. – Pression – Etat – Impact – Réponse » (DPSIR), développée par l’Agence euro- péenne pour l’environnement (EEA) - cipe est illustré sur la figure 3. Basée sur l’analyse des liens de cau- salité entre les cinq facteurs susmen- tionnés, elle fournit une grille d’analyse permettant d’identifier, de caractériser et de prioriser les principaux impacts environnementaux des smart grids au niveau local et global. Il s’agit entre autres : (GES) ; - riques (NOx, SOx, particules fines…) ; et des eaux (métaux lourds…) ; (bruit) et visuelle (réseaux électriques aériens, centrales électriques…). Plusieurs approches pour monéti- ser ces impacts sous forme de « coûts externes » existent à l’heure actuelle. Des travaux additionnels sont ensuite nécessaires pour élaborer les scénarios et les jeux de données consensuels en cohérence avec les autres types d’ana- lyses (ACB notamment). On peut men- tionner à cet égard les méthodes basées sur l’analyse des voies d’impact (Impact Pathway Analyses), utilisées couram- ment dans les études portant sur les pollutions atmosphériques (NOx, SOx, NH3 , particules fines). Cette approche ascendante permet d’évaluer les dom- mages provoqués par une source de pollution, en fonction de sa situation géographique et les modalités de propa- gation du polluant. Elle a été implémen- tée sous forme d’un outil informatique ouvert au public EcoSenseWeb, dans le cadre du projet européen NEEDS3 . Analyses des impacts macroéco- nomiques en termes d’emplois Le déploiement des smart grids sus- cite une vigilance particulière de la part des pouvoirs publics sur leurs effets potentiels sur la création et la destruc- tion d’emplois. Plusieurs travaux dans ce sens ont été engagés ces dernières années afin de quantifier ces effets à moyen et long terme. Bien qu’aucun résultat en la matière ne soit encore disponible pour le cas français, on peut constater une bonne convergence des principaux acteurs industriels et académiques sur la métho- dologie de ce type d’analyse. Dans sa version généralisée, l’approche se base sur des modèles économiques sec- 3 New Energy Externalities Development for Sustainability: http://www.needs-project.org/ Figure 3 : Schéma de principe de l’approche « Force motrice – Pression – Etat – Impact – Réponse » – Source : EIFER, sur la base de [5]. REE N°1/2015 47 Evaluations économiques des smart grids toriels, des modèles de type Leontief (tableaux « Entrées-Sorties ») et des modèles macroéconomiques d’équilibre général, comme illustré sur la figure 4. Quirion [6] portant sur les retom- bées en termes d’emplois de la tran- sition énergétique en France peut servir d’exemple d’application de cette méthodologie. Bilan des analyses écono- miques disponibles dans le monde sont parues ces trois dernières années portant sur les analyses économiques en Europe et 4 dans le reste du monde). Seules 11 portent sur l’ensemble des architectures smart grids et fournissent des résultats détaillés. Parmi ces 11, quatre études seulement présentent un niveau de description des méthodes employées suffisamment détaillé pour permettre un réel travail de capitalisa- tion. Le tableau 2 récapitule les princi- paux aspects de ces quatre études. études permet de constater que d’une part leurs résultats sont difficilement comparables avec les évaluations éco- nomiques réalisées en France et que d’autre part les méthodes de valorisa- tion utilisées sont difficilement trans- posables à un autre contexte. En effet, bien que les bénéfices et les coûts étu- diés soient similaires, les périmètres techniques (niveau de tension des réseaux pris en compte, types de tech- nologies testées...) sur lesquels ils sont calculés diffèrent. De plus, pour la plu- part de ces études, la généralisation des impacts se base sur la définition de « réseaux types » qui varient sensible- ment d’un pays à l’autre. La spécificité des contextes régionaux semble donc l’emporter sur les besoins d’harmonisa- tion des méthodes. Analyses économiques des smart grids en France Plus de 100 projets de démonstra- teurs smart grids, impliquant un grand nombre d’acteurs industriels, acadé- miques, associatifs et des collectivités locales, sont répertoriés en France à l’heure actuelle par la Commission de régulation de l’énergie (figure 5). innovations dans le domaine des smart grids est mise en œuvre entre autres via le plan « Réseaux électriques intelli- gents » présenté ci-dessous. Dans le cadre de ce plan, l’ADEME a lancé, en octobre 2014, son qua- (AMI), dont le montant total des aides financières aux projets lauréats est de convention entre l’Etat et l’ADEME a été signée en décembre 2014 visant la poli- tique gouvernementale en matière de transition énergétique et écologique en France [7]. Notons que parmi les conditions d’éligibilité à ce programme, figure l’éva- luation des « impacts en termes d’acti- vité économique et d’emploi direct et indirect dans un horizon de cinq à dix ans et leur localisation ». Actuellement, 10 démonstrateurs smart grids bénéficient de l’aide de l’ADEME. Sur la figure 6 sont présentées Figure 4 : Schéma de principe de l’approche pour évaluer les impacts des smart grids sur les emplois – Source : EDF R&D. 48 REE N°1/2015 LES DÉMONSTRATEURS SMART GRIDS EN FRANCEDOSSIER 1 Tableau 2 : Evaluations économiques récentes des smart grids les plus détaillées. Figure 5 : Panorama des démonstrateurs smart grids en France – Source : CRE. REE N°1/2015 49 Evaluations économiques des smart grids leurs localisations géographiques et leurs problématiques principales. Malgré l’engagement de la plupart des démonstrateurs smart grids en France à réaliser les évaluations écono- miques des solutions testées, peu d’in- formations détaillées sur les méthodes retenues et les résultats de ces ana- lyses sont disponibles à l’heure actuelle. On peut néanmoins citer quelques projets de démonstration smart grids français ayant communiqué sur les ana- lyses économiques qu’ils réalisent : - fices pour la société en lien avec le pilo- tage de la demande et de leur répartition entre les acteurs concernés [8] ; et des bénéfices des solutions smart grids en France à l’horizon de moyen et long terme [9]. A titre d’exemple, dans le cas du démonstrateur Greenlys ont été publiés les résultats à la maille locale d’une valo- risation économique optimisant la valeur pour le système électrique (il s’agit entre autres de la coordination entre les acteurs dans les appels de flexibilité). La mise en place des métho- dologies partagées pour l’éva- luation socio-économique des smart grids à travers le plan « Réseaux électriques intelli- gents » Le plan « Réseaux électriques intel- ligents » ou REI du chantier national « Nouvelle France industrielle » a pour finalité la consolidation des filières françaises autour des réseaux électriques intelligents (filière électrique, informa- tique…) sur de nouveaux marchés à forte croissance et créateurs d’emplois. Afin de placer les industries françaises en chefs de file dans la compétition mon- diale dans ces filières, le plan s’est struc- turé en plusieurs actions visant à fédérer les compétences (industriels, jeunes pousses, monde académique…) et à changer d’échelle pour passer du stade de démonstrateurs (aux périmètres géo- graphiques et fonctionnels limités) à un déploiement d’envergure sur un territoire, ce qui constitue un volet essentiel du plan [10]. Afin de permettre à court terme d’orienter les choix fonctionnels sur ce déploiement, et à plus long terme d’orienter les positionnements à l’inter- national, il est nécessaire de disposer d’une évaluation quantitative des béné- fices apportés par les différentes « fonc- tions avancées » des REI. Le constat d’un manque de conver- gence entre les modèles, les jeux d’hypothèses et les périmètres des analyses économiques réalisées ou en cours de réalisation dans les démons- trateurs smart grids qui ont émergé ces dernières années a justifié qu’une action spécifique du plan soit consa- crée à la définition d’un cadre métho- Figure 6 : Localisation des projets de démonstrateur smart grids subventionnés dans le cadre du dispositif « Investissements d’avenir » de l’ADEME. Source : ADEME. 50 REE N°1/2015 LES DÉMONSTRATEURS SMART GRIDS EN FRANCEDOSSIER 1 dologique transparent et élaboré avec les acteurs concernés visant à lever ces limites identifiées afin de l’appliquer aux solutions techniques candidates au déploiement. Les travaux réalisés dans ce cadre ont abouti à l’élaboration des méthodologies pour les évaluations suivantes : la valeur des fonctions smart grids pour l’équilibre offre demande : elle s’évalue par la modélisation de l’im- pact des smart grids sur l’optimisation des investissements dans les moyens de production, de la programmation des puissances et des réserves, et de l’activation des ajustements ; la valeur des fonctions smart grids pour le réseau de transport : elle s’évalue sur la contribution potentielle des smart grids à la réduction des coûts de gestion des contraintes du réseau de transport et des investissements en renforcement du réseau à travers la modélisation de la décision optimale de renforcement des réseaux ; les impacts environnementaux des smart grids : l’approche est basée sur l’analyse du cycle de vie des solutions « smart » (extraction des matières pre- mières nécessaires, fabrication, distri- bution, utilisation, fin de vie) complétée par l’analyse des impacts environne- mentaux résultant des conséquences du déploiement des smart grids sur le système électrique ; les effets sur l’emploi : ils s’évaluent en prenant en considération : - les emplois créés dans la filière des smart grids et les branches sous- traitantes ; - les emplois détruits dans les filières substituées : combustibles, dévelop- pement des réseaux, etc. ; - les emplois induits par les gains pour l’ensemble de l’économie résultant du déploiement des smart grids : effets liés à l’impact sur le pouvoir d’achat des ménages et effets liés Tableau 3 : Objectifs des démonstrateurs smart grids subventionnés dans le cadre du dispositif « Investissements d’avenir » de l’ADEME. Source : ADEME. REE N°1/2015 51 Evaluations économiques des smart grids à l’impact sur la compétitivité des entreprises. Sur la base de ces méthodologies et d’hypothèses partagées sur les leviers de flexibilité et sur leurs coûts, le chan- tier REI est en train de construire une grille de comparaison de différentes fonctions smart grids selon trois cri- tères : valeur pour le système, impact environnemental et effets sur l’emploi. Quelques pistes d’orienta- tion pour les travaux acadé- miques sur l’économie des smart grids A ce jour, il reste encore beaucoup de questions et défis posés aux éva- luations économiques des différentes « architectures » smart grids. Sur le plan académique, ces ques- tions et défis concernent en particu- lier les méthodologies d’évaluation qui permettent de prendre en compte le caractère « système » des smart grids et notamment les aspects liés à la pro- pagation et au partage de la valeur, l’harmonisation des éléments de base des ACB, l’intégration des consi- dérations régulatoires et institution- nelles, ou l’élaboration de scénarios et des jeux de données consensuels y compris sur les questions de partage d’information. - miques liées à l’organisation des paliers de transition du système actuel vers un système « plus intelligent », au déploie- ment des smart grids et aux inves- tissements qui y sont associés, à la valorisation des nouveaux services énergétiques en lien avec le réseau notamment au niveau de la flexibi- lité, et au développement du stockage dans le cadre de son intégration (den- sité d’énergie, matériaux, implantation, etc.) constituent des enjeux majeurs pour l’évolution du système électrique vers plus d’intelligence et comme facili- tateur de la transition énergétique. LES AUTEURS Andrei Nekrassov est ingénieur de formation. Il a rejoint EDF en 1998 et depuis 2002, travaille en tant que chercheur expert en économie et fonctionnement des systèmes électriques. Impliqué dans plusieurs programmes de coopération dans le domaine de l'énergie (chantier « Réseaux électriques intelligents », European Smart Grid Task Force, European Association for Storage of Energy…), il enseigne dans des formations univer- sitaires et publie régulièrement dans des conférences et des revues internationales sur les sujets touchant à la régulation et aux analyses technico-économiques du stockage et des réseaux intelligents. Sophie Chartres, de formation universitaire en économie de l’environnement, est ex- pert en modélisation énergétique prospective et en efficacité énergétique, notamment pour le déploiement des énergies renouvelables et des technologies innovantes. Char- gée de mission au sein du centre de recherche européen EIFER de 2008 à 2012, elle a piloté les travaux d’extrapolation d’impacts en énergie et CO2 de la plate-forme Smart grid PREMIO et a contribué à l’adaptation au contexte français de la méthode d’ana- lyse coûts-bénéfices des smart grids développée par l’EPRI (Energy and Power Research Institute). Depuis 2013, elle dirige le bureau d’études ALOES, spécialisé dans l’évaluation de programmes de performance énergétique dans le bâtiment et dans les démonstra- teurs smart grids. Florent Chiappini est diplômé de l’Institut d’études politiques de Toulouse et de l’univer- sité de Paris 1-Panthéon Sorbonne. Il est chargé de mission à la direction de la Stratégie d’ERDF, au sein du Pôle Economie et prospective, depuis fin 2014. Il travaille principale- ment sur des problématiques de prospective et d’économie de la distribution électrique. Auparavant, il a travaillé près de cinq ans à EDF R&D, notamment sur les enjeux écono- miques des réseaux intelligents et de la ville intelligente (analyse coûts-bénéfices, analyse de modèle d’affaires, analyse concurrentielle). Mathilde Drouineau est ingénieur-chercheur au sein d’EDF R&D depuis 2012. Elle tra- vaille sur les analyses coûts-bénéfices des smart grids. Elle s’intéresse également aux impacts des évolutions du secteur électrique sur les modèles économiques des acteurs de ce secteur (distribution, fourniture notamment). Avant de rejoindre EDF, elle a effec- tué sa thèse à l’école des Mines de Paris (Centre de mathématiques appliquées) sur la prise en compte de la fiabilité de la fourniture d’électricité dans les exercices de prospec- tive long terme. Nouredine Hadjsaïd est actuellement directeur adjoint du laboratoire G2ELAB et responsable de la chaire indus- trielle d’excellence ERDF sur les « smart grids ». Il préside le conseil scientifique de Smart grid France (SGF) et anime le « Réseaux et stockage » du pôle de compétitivité Tenerrdis. Il est également co-animateur du GP10 de l’ANCRE et “chair of IEEE Emerging Technologies Coordination Committee (ETCC)”. Il est auteur ou co-auteur de sept livres sur les réseaux électriques et les Smart Grids et a écrit plus de 200 articles scientifiques dans des confé- rences et revues internationales. Cédric Léonard est diplômé de l’Ecole Centrale Paris. Au sein du département Marchés de RTE, il est responsable du pôle modèles de marchés et études économiques qui four- nit un éclairage économique sur les orientations en termes d’architecture des marchés de l’électricité. Au sein du chantier « Réseaux électriques intelligents » du plan « Nou- velle France industrielle », il pilote l’action consacrée à la valorisation socio-économique (valeur pour le système électrique, impacts environnementaux et effets sur l’emploi) des réseaux électriques intelligents. 52 REE N°1/2015 LES DÉMONSTRATEURS SMART GRIDS EN FRANCEDOSSIER 1 Dans ce contexte, il est essentiel de concilier ces objectifs avec les impératifs économiques, tout en assurant la sûreté du système dans sa globalité. Les pistes de recherche sont nombreuses. On peut citer par exemple les apports des options réelles, initiées dans le domaine de la finance et qui dans le cas des smart grids permettent notamment de modéliser la flexibilité de conception dans un envi- ronnement réellement incertain. C’est aussi le cas pour gérer l’incertitude dans les projets smart grids concernant entre autres les décisions d’investissements dans de nouveaux projets et de finance- ment de ceux qui existent. D’autres apports méthodologiques et de modélisation, comme la modélisation par agent et la théorie des jeux, peuvent - tions entre acteurs lors de l’implémen- tation et l’exploitation des smart grids et déterminer leurs impacts éventuels sur le système dans sa globalité : il peut s’agir de la propagation sur l’ensemble du système d’une valeur créée sur un seg- ment de la chaîne de valeur comme par exemple l’exploitation des flexibilités. Conclusion L’importance des analyses éco- nomiques des smart grids pour leur déploiement en France et plus générale- ment en Europe fait actuellement l’objet d’un large consensus entre les acteurs institutionnels, industriels et acadé- miques. Différentes méthodes et outils - nomique pour la collectivité dans son ensemble, ainsi que pour chaque acteur (régulé et dérégulé) impliqué dans leur déploiement et exploitation. Cependant l’harmonisation des méthodes de valorisation et des jeux d’hypothèses dimensionnantes pour ces analyses (coûts, performances, architectures, fonctionnalités, scénarios - lue, ce qui réduit sensiblement le champ des opportunités de mutualisation des travaux analytiques et de démonstration dans ce domaine. Vu l’importance des enjeux associés (coût des programmes de démonstration, retards dans le déploiement des solutions innovantes, manque de visibilité sur les évolutions régulatoires dans le domaine des smart grids, …), cette question d’harmonisa- tion est un défi majeur de l’économie des smart grids dans les prochaines structurée impliquant l’ensemble des parties prenantes (acteurs institution- nels, industriels, académiques, équipe- mentiers) nous semble indispensable pour réussir ce pari. - - Références [1] EPRI, “Guidebook for Cost/Benefit AnalysisofSmartGridDemonstration Projects”, 2012. [2] EPRI, “Estimating the Costs and Benefits of the Smart Grid. A Preli- minary Estimate of the Investment Requirements and the Resultant Benefits of a Fully Functioning Smart Grid”, 2011. [3] JRC, “JRC guidelines for CBA of smart grids projects”, 2012. [4] IEA, “ISGAN Scope and Projects”, [En ligne]. Available: http://www.iea- isgan.org/?c=2/27/30. [Accès le 03 01 2015]. [5] C.F.F.F.A.T.A.Costantino,Integrated environmental and economic accou- nting in Italy, Proceedings of OECD Workshop, Paris, 2003. [6] P. Quirion, « L’ effet net sur l’emploi de la transition énergétique en France : Une analyse input-output du scénario négaWatt », CIRED, 2013. [7] Convention du 15 décembre 2014 entre l’Etat et l’ADEME relative au programme d’investissements d’avenir (action : « Démonstrateurs de la tran- sition écologique et énergétique »), 2014. [8] VEOLIA Environnement, REFLEXE : Démonstrateurdeflexibilitéélectrique - Les bénéfices collectifs liées à la mise en oeuvre de, Conférence à l’Université Paris-Dauphine, 2014. [9] C.C.&.B.d.Boissezon,“GreenLysWP2: Estimating the Benefits and Costs of a Smart Electrical System in French urban areas in 2020-2030”, 2013. [10] s.r.d.D.M.Collectifd’auteurs,«Chantier Réseaux électriques intelligents - Feuille de route », 2014.