Un réseau intelligent à l’étude au Japon

La Fédération Japonaise des Compagnies Productrices d’Electricité [1] a annoncé le 3 juillet 2009 qu’elle lancera début 2010 un projet d’étude visant à développer un "smart grid" version japonaise.

Les compagnies veulent s’assurer qu’elles peuvent produire de l’électricité stable en associant les panneaux solaires des particuliers aux autres unités de production existantes. Cette décision s’inscrit dans le cadre d’un débat lancé quelques mois auparavant sur la necessité au Japon d’étudier la mise en place d’un "smart grid", après que le président américain s’est prononcé pour l’établissement d’un tel système aux Etats-Unis.

Le terme "smart grid" a été inventé aux Etats-Unis pour désigner un réseau ("grid") de distribution d’électricité géré intelligemment ("smart") par l’informatique, de manière à mieux adapter l’offre à la demande. L’idée américaine est notamment de permettre aux compagnies d’électricité de réagir plus rapidement en cas de grosse coupure dans le réseau ("blackout"). Toutefois, plusieurs experts japonais ont fait valoir que le réseau de transport de l’électricité dans l’archipel est déjà très bien géré et qu’un tel système ne peut guère apporter d’amélioration, tout du moins pour ce qui est du réseau haute tension, reliant les centrales de production aux sous-stations.

Dans la conception traditionnelle d’un réseau, de grandes centrales de production transportent l’électricité vers les sous-stations, qui distribuent le courant aux foyers. Mais avec le développement des énergies renouvelables, les petits consommateurs deviennent petits producteurs, et tout le schéma du réseau est à repenser. D’autant plus que le gouvernement prévoit de porter la production d’énergie solaire à 28 million de kilowatts d’ici 2020, 70% de cette énergie devant être produite par 5,3 million de foyers. Il a notamment annoncé, le 8 juillet dernier, qu’il comptait équiper les 32.000 écoles primaires et collèges du pays de panneaux solaires d’ici 2020. Les experts estiment que le réseau ne peut supporter qu’une production de 10 million de kilowatts.

A cette problématique de l’augmentation du nombre de sites de production s’ajoute celle nouvelle de l’introduction sur le réseau d’éléments de stockage. En effet, la production solaire est fortement dépendante de la météo. Les périodes de fort ensoleillement ne coïncident pas nécessairement avec les périodes de forte demande d’électricité. L’ajout de batteries sur le réseau permettrait de résoudre ce problème.

L’introduction de nombreuses petites unités de production n’est pas sans conséquence sur la stabilité du réseau. La tension et la fréquence du courant peuvent s’en trouver altérés, rendant inutilisable l’électricité produite. L’enjeu des différents projets "smart grid" comme celui annoncé par la fédération des compagnies d’élecricité est donc d’étudier l’impact qu’aura l’introduction sur le réseau de multiples producteurs, et de réussir à optimiser l’utilisation de ces derniers.

Comme exemple de projets, la Compagnie d’Electricité d’Okinawa lancera en août de cette année un projet d’étude de "micro smart grids". Elle introduira sur des réseaux autonomes de quatre îles de tailles différentes des panneaux solaires et des batteries de stockage. Les réseaux insulaires, de par leur petite taille et leur isolement, sont beaucoup moins stables et donc plus sensibles à l’introduction de nouveaux éléments.

Mais les compagnies d’électricité ne sont pas les seules à entreprendre de telles études. Une équipe de recherche de l’université de Kyoto (dirigée par le Professeur MATSUYAMA Takashi), travaille sur des projets visant à utiliser les énergies électriques produites par des installations domestiques. Elle développe notamment un protocole de transmission des données relatives à la maîtrise de la production d’électricité. Par ailleurs, le Tokyo Institute of Technology lancera en 2010 un projet lié au smart grid version japonaise, en association avec Tepco (compagnie d’électricité de Tokyo), Toshiba et Hitachi. Leur objectif est d’analyser l’influence sur le réseau de la vente d’électricité par de petits producteurs et de développer des appareils pour gérer efficacement la production d’électricité.

Les agences gouvernementales ne sont pas en reste. La NEDO [2] va faire une démonstration de "smart grid" courant 2010 dans l’Etat du Nouveau-Mexique (Etats-Unis). De grandes compagnies japonaises (Sharp, Kyocera pour les panneaux ; NGK insulators pour les batteries) prendront part au projet.

[1] FEPC : Federation of Electric Power Companies of Japan ; regroupe les dix principales compagnies d’électricité du Japon.

[2] NEDO : New Energy and Industrial Technology Development Organization ; agence gouvernementale de promotion de la recherche.

[BE Japon numéro 509 (10/07/2009) – Ambassade de France au Japon / ADIT – http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/59893.htm]