EDF_DOCUMENT_REFERENCE_2017

PRÉSENTATION DU GROUPE EDF Recherche et développement, brevets et licences

market design et émergence du local : il s’agit de contribuer à la définition des ■ règles du jeu futures sur les marchés de l’électricité et du gaz dans le contexte d’émergence des systèmes énergétiques distribués. Le deuxième axe vise à améliorer la performance des réseaux électriques : la R&D travaille à améliorer la gestion des actifs de réseaux de distribution. Des ■ études sont menées concernant la durée de vie des matériels. Des techniques de maintenances prévisionnelles sont également testées ; alliant une connaissance fine du comportement des composants et les techniques de traitement de la donnée et des images, elles visent l’optimisation des cycles de maintenance et la recherche de signes avant-coureurs de défaillances des équipements ; en 2017, la R&D a amorcé une phase de pré-industrialisation d’une nouvelle ■ génération de systèmes de contrôle-commande et de conduite des réseaux et des ressources distribuées : les premières briques d’outils de gestion dynamique, centralisée et cyber-sécurisée, des terminaux de pilotage et des nouveaux objets smart seront livrés en vue d’être intégrés aux systèmes industriels des entités et filiales du Groupe ; les travaux de la R&D portent également sur l’impact du développement du ■ courant continu pour l’insertion des énergies renouvelables en terme d’hybridation des grands systèmes électriques alternatifs synchrones ; sachant que cette évolution est susceptible de modifier en profondeur les fondamentaux technico-économiques des systèmes électriques avec la montée en puissance des énergies renouvelables variables ; Le troisième axe vise à gérer la mutation du système électrique vers les smart grids par l’intégration des énergies renouvelables variableset des nouvelles ressources distribuées comme le stockage et les infrastructures de recharges de véhicules électriques : la R&D s’inscrit dans les programmes de recherche collaboratifs Européens ■ H2020 visant à développer des solutions pour l’intégration d’une forte proportion d’énergies renouvelables variables dans le système interconnecté européen. EDF R&D s’est notamment engagée en 2017 dans le projet EU-SysFlex visant à bâtir une feuille de route flexibilité à la maille européenne, en partenariat avec Eirgrid et 32 autres partenaires européens, dans le projet Plan4Res visant au développement d’une chaîne d’outils et de méthodes pour la coordination et l’intégration des systèmes énergétiques européens et dans le projet TDX-ASSIST pour la coordination des échanges de données entre gestionnaires de réseaux de transport et de distribution dans le contexte du marché européen de l’électricité. la R&D développe et expérimente de nouvelles fonctionnalités de pilotage du ■ réseau de distribution en présence de production décentralisée. Ce mode de pilotage innovant permet, à partir d’une estimation de l’état du réseau de maintenir la tension sur le réseau HTA dans sa plage contractuelle même en présence de moyens de production décentralisés. la R&D développe des outils avancés de prévisions de consommation et de ■ production ENR variable ; elle travaille en partenariat avec les organismes météo pour faire évoluer les référentiels météorologiques pour la gestion des systèmes électriques ; elle développe également des outils pour améliorer la prévision des pertes et des bilans énergétiques à différentes mailles géographiques ; la R&D poursuit des travaux de développement d’outils de gestion prévisionnelle ■ des réseaux en présence de production ENR variable. La gestion prévisionnelle permet d’anticiper les arbitrages sur les flux de puissance, la production injectée par les installations ENR et les indisponibilités d’ouvrages sur les réseaux. Les fonctions développées pour les réseaux HTA sont en cours élargissement aux réseaux basse-tension ; la R&D apporte son appui dans le déploiement des compteurs Linky, développés ■ par Enedis ; elle explore aussi les évolutions des systèmes de comptage qui devront intégrer les nouveaux modèles d’activités dans le marché électrique et les nouvelles réglementations ; la R&D expérimente également des systèmes de pilotage des usages électriques ■ basés sur l’infrastructure Linky. Ces expérimentations permettent notamment de montrer la faisabilité de l’effacement de charges et des nouveaux types de flexibilités offertes par le véhicule électrique, les installations distribuées de stockage et les solutions d’autoconsommation ; la R&D travaille également à l’intégration optimale de ressources décentralisées ■ renouvelables dans des réseaux de petite taille avec comme objectif la facilitation d’une transition vers un mix électrique local décarboné. Plusieurs démonstrateurs de micro-grids ont été implémentés avec succès dans des réseaux insulaires par EDF SEI avec l’appui d’EDF R&D ; ils font interagir des installations ENR et de

réduire leur coût. La R&D étudie également les applications stationnaires de la seconde vie des batteries de mobilité (couplage aux énergies renouvelables, services système, etc.). À plus long terme, la R&D mène une démarche similaire sur les technologies H2 appliquées à la mobilité tant sur les électrolyseurs, les stations de charge que sur les fuels cells pour le transport lourd ainsi que les véhicules légers. Plus généralement, les objectifs des activités de la R&D dans le domaine des véhicules électriques (VE) et des véhicules hybrides rechargeables (VHR) sont les suivants : appuyer le développement de ce nouvel usage (suivi des premières ■ expérimentations, normalisation, innovations susceptibles de lever les barrières du marché (charge sans fil) ; maîtriser l’intégration au système électrique (recharge intelligente, ■ dimensionnement et localisation des bornes de recharge) ; développer les outils de service de mobilité (plateforme de supervision de flottes, ■ logiciels pour l’exploitation de bornes de recharges, smart charge box pour le résidentiel, outils pour le conseil en mobilité des collectivités locales) ; préparer l'intégration des VE dans les systèmes énergétiques locaux avec l'étude ■ des modèles V2G, V2H - vehicle to grid, vehicle to home, notamment dans le cadre de partenariats avec des grands acteurs du transport (Renault, PSA, TOYOTA, Mitsubishi Motors). L'ensemble des études réalisées pour les Smart Cities, Smart Building et Smart Factory viennent enrichir les travaux menés autour des systèmes énergétiques locaux, qui intègrent le développement d’outils spécifiques pour la conception et l'exploitation des réseaux thermiques (chaleur/froid) pour les filiales de spécialité. Préparer les systèmes électriques 1.6.2.2 de demain La transition énergétique vers une économie décarbonée en Europe repose notamment sur la décarbonation des systèmes électriques. Ceci implique de relever de nouveaux défis pour les systèmes électriques : gérer la variabilité des sources de production issues d’énergies renouvelables et ■ repousser leurs limites d’insertion dans les systèmes électriques ; intégrer de nouveaux usages de l’électricité en optimisant le mix de production et ■ les besoins en réseaux ; développer les infrastructures de réseaux de transport et optimiser les flux ■ d’électricité en Europe ; optimiser les systèmes énergétiques décentralisés (demande active, production et ■ stockage décentralisés…) en les intégrant dans les systèmes énergétiques à plus grande échelle ; adapter le pilotage des systèmes électriques pour faire face à une diminution de ■ l’inertie dans un contexte de recours croissant à l’électronique de puissance pour le raccordement des usages et des nouvelles sources de production ; et plus globalement, optimiser les investissements dans les moyens de production ■ et de stockage, dans les infrastructures de réseaux et dans les solutions d’efficacité énergétique et environnementale, dans le respect de l’intérêt général et de la compétitivité de l’électricité, sans hausse significative des factures pour le client et ce, tout en maintenant la qualité et la fiabilité du système électrique. L’évolution vers des systèmes électriques plus intelligents, ou smart grids, constitue l’un des pivots de la transition vers une économie énergétique décarbonée en Europe. Les enjeux majeurs sont techniques, économiques et réglementaires et sont, au-delà de l’intégration des énergies renouvelables et des nouveaux usages, aussi liés à la gestion des informations pour les différents utilisateurs du réseau et à la nécessité de maîtriser les coûts. Les travaux de la R&D se déclinent en 3 grands axes. Le premier axe vise à anticiper les impacts des transitions énergétiques et de l’émergence de systèmes énergétiques décentralisés sur le développement et la gestion des systèmes électriques : transitions énergétiques : il s’agit de construire une vision de synthèse sur ■ l’évolution des fondamentaux de la demande, les ruptures potentielles sur l’offre, les choix de mix énergétiques et les conditions de réalisation des scénarios de transitions énergétiques (financement, technologies, infrastructures) ;

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DF I Document de référence 2017