Bilan

Bornholm: l'île au réseau électrique intelligent

Sur une île danoise près des côtes suédoises, un réseau électrique innovant mis en place suite à des défaillances permet d'adapter la consommation aux capacités de production du moment. La Suisse est partie prenante.
  • L'île de Bornholm (ici la plus grande ville, Ronne, accueille 40'000 habitants, avec de forts besoins en électricité. Crédits: Freitext
  • Quoique isolée dans la mer Baltique au large des côtes suédoises, Bornholm a une économie diversifiée alliant commerce, tourisme, industrie, agriculture et pêche. Crédits: Freitext
  • Une trentaine d'éoliennes ont poussé sur l'île depuis une décennie. Crédits: Freitext
  • Aux éoliennes s'ajoutent des centrales biomasse, biogaz, à chaleur, des panneaux photovoltaïques, et un câble sous-marin qui relie l'île au réseau scandinave. Crédits: Freitext
  • De très nombreux partenaires sont impliqués dans le projet EcoGrid partout en Europe et notamment en Suisse (IBM Zurich). Crédits: Freitext
  • Grâce au mix énergétique et au système intelligent de distribution, les pannes du réseau ont été réduites au minimum. Crédits: Freitext
A Bornholm, la côte suédoise est plus proche que les rivages danois. D'où un réseau électrique qui a longtemps fait appel à un câble sous-marin de 60 kilovolts et 70 mégawatts amenant le courant depuis la Suède.

Mais le détroit entre la Suède et Bornholm est sur une route passante entre Copenhague et Stockholm voire Helsinki. D'où de fréquents accidents, dont quatre ruptures du câble en dix ans, qui ont abouti à des coupures d'électricité de longue durée pour les 40'000 habitants de l'île.

Eoliennes, photovoltaïque, biogaz, charbon, bois, paille

Lassés de ces aléas, les habitants ont souhaité développer d'autres solutions pour ne pas rester à la merci du moindre navire qui laisserait traîner son ancre dans la Baltique et arracherait le câble. C'est l'histoire que raconte le Courrier international qui reprend le mensuel scientifique américain IEEE Spectrum.

En une décennie, l'île et ses abords ont vu fleurir 30 éoliennes, des panneaux photovoltaïques, une centrale au biogaz, des générateurs classiques au charbon, plusieurs centrales à bois ou à paille,... Le tout fournissant près de 50 megawatt et piloté par le fournisseur d'énergie Ostkraft, permet aujourd'hui de couvrir les trois quarts des besoins des habitants de l'île.

Consommer quand les prix sont faibles

Nouvelle étape actuellement avec l'aboutissement d'un projet étalé sur quatre ans: l’EcoGrid. Sous ce nom se cache un réseau de distribution écologique intelligent ultra-sophistiqué.

Le principe? Décaler les pics de consommation d’électricité aux heures auxquelles la demande et les prix sont faibles. «Si nous permettons aux gens d’agir directement sur le marché, il est évident que leur comportement s’en ressentira», explique Jacob Ostergaard, professeur en ingénierie électrique à l’Université technique du Danemark (DTU). «Tout le monde voudra recharger sa voiture électrique quand les prix seront bas. Il y aura alors des goulets d’étranglement dans les segments les plus fragiles du réseau».

Près de 1200 foyers et une centaine d'entreprises de Bornholm ont donc été équipés en contrôleurs intelligents. Et depuis le mois d’avril, ceux-ci suivent en temps réel l’évolution du prix du kWh pour 5 minutes d’électricité sur le marché nordique (Danemark, Finlande, Norvège et Suède). Reliés par liaison sans fil à divers appareils, ces contrôleurs déterminent quels appareils allumer ou éteindre en fonction de l’heure, de la météo et de l’évolution des prix sur le marché.

Des chercheurs de Zurich impliqués

Grâce au câble qui relie Bornholm à la Suède, l’île continue d'acheter du courant sur le réseau nordique aux heures où les prix sont bas, mais en vend désormais lorsqu’ils augmentent. Et les unités de production décentralisées permettent aux particuliers et entreprises de devenir acteurs sur le marché.

Et la Suisse dans tout cela? Il faut se tourner vers IBM à Zurich. En fait, le système EcoGrid est avant tout destiné aux foyers équipés d’un chauffage électrique et d’une pompe à chaleur. Dans 700 de ces logements, le système de chauffage est directement contrôlé par les algorithmes mis au point par des chercheurs du géant mondial de l'informatique sur les bords de la Limmat.

Une vaste enquête a été menée: habitudes d'utilisation des habitants, taille des murs et des fenêtres, performances en matière d'isolation,... tout ceci pour définir le «profil thermique» de chaque maison.

Les habitudes de chaque consommateur

Dieter Gantenbein, chef du projet au centre de recherche d’IBM à Zurich détaille le processus: «Si vous avez l’habitude de laisser la fenêtre ouverte pour laisser passer votre chat, vos paramètres ne seront pas les mêmes que celles de quelqu’un qui laisse ses fenêtres fermées, précise-t-il. Grâce au profil thermique, nous pouvons déterminer la marge de manœuvre de chaque logement. L’objectif est que les occupants ne constatent aucune dégradation de leur qualité de vie».

Et le reportage de IEEE Spectrum de prendre une famille en exemple: celle de Martin Kok-Hansen, pionnier du projet et qui vit dans le Nord de la plus grande ville de l'île, Rønne.

Changements d'habitudes et d'équipements

Sa maison en briques à un étage est équipée d’un compteur intelligent Landis+Gyr installé dans le garage, d’un petit relais et d’un lecteur dans la buanderie (pour allumer le chauffage électrique), ainsi que d’un thermostat numérique dans le salon. Ces trois installations communiquent sans fil grâce à un contrôleur d’accès et à un routeur connecté via Internet au fournisseur d’électricité.

Chez lui, Martin Kok-Hansen a la possibilité de fixer des températures minimale et maximale. «S’il fait 21 °C chez moi et qu’ils ont besoin d’électricité ailleurs, ils peuvent éteindre mon chauffage et laisser la température retomber jusqu’à 18 °C», explique-t-il.

Dans sa cuisine rénovée, l'ordinateur se connecte à son compte sur le site d’Ostkraft. Là, il voit en temps réel l’évolution de sa consommation électrique. «En ce moment, je consomme 1200 watts. Mais si j’allume le plafonnier, on voit que ça augmente», constate-t-il. En quelques secondes, la consommation double pratiquement: chaque ampoule halogène consomme 50 watts. Et elles sont 16.

Un laboratoire grandeur nature

Avec un kWh à 2 couronnes danoises (0,33 franc), quatre heures quotidiennes avec ces lumières allumées coûte 462 francs par an. Connaître le montant de ces dépenses incite donc les habitants à changer leurs habitudes ou leur équipement. Ainsi, Martin Kok-Hansen remplacera bientôt ses halogènes par des ampoules fluocompactes ou des leds.

Soutenu financièrement par l'Union européenne, le projet EcoGrid aura coûté près de 21 millions d’euros (26 millions de francs). Mais concepteurs et financeurs le voient avant tout comme un laboratoire grandeur nature, afin de tester et d'élaborer les modes de production, de distribution et de consommation des réseaux de demain.

«Le futur modèle énergétique danois»

EcoGrid est en effet l’un des premiers réseaux électriques qui permette à la consommation de chaque foyer de s’adapter aux variations en temps réel du prix de l’électricité.

«Nous sommes une sorte de microcosme de la société danoise, explique Maja Bendtsen, porte-parole d'Ostkraft. A bien des égards nous préfigurons le futur modèle énergétique danois». L’objectif du réseau EcoGrid n’est pas de montrer que Bornholm peut parvenir à l’indépendance énergétique, ajoute-t-elle, mais de prouver qu'une production décentralisée couplée avec une consommation intelligente peut couvrir une large partie des besoins de la population et de l'économie.

Le concept EcoGrid est expliqué sur place dans une maison-témoin, mais également à destination de tous en vidéo (en anglais).

Matthieu Hoffstetter
Matthieu Hoffstetter

JOURNALISTE À BILAN

Lui écrire

Titulaire d'une maîtrise en histoire et d'un Master de journalisme, Matthieu Hoffstetter débute sa carrière en 2004 au sein des Dernières Nouvelles d'Alsace. Pendant plus de huit ans, il va ensuite couvrir l'actualité suisse et transfrontalière à Bâle pour le compte de ce quotidien régional français. En 2013, il rejoint Bilan et se spécialise dans les sujets liés à l'innovation, aux startups, et passe avec plaisir du web au print et inversement. Il contribue également aux suppléments, dont Bilan Luxe. Et réalise des sujets vidéo sur des sujets très variés (tourisme, startups, technologie, luxe).

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