Smart Grids

Emergence d’un nouveau marché

8 décembre 2011ITEMS InternationalSmart Grids Consulting

nouveau marché

Hervé Rannou - herve.rannou@items.fr

SIEGE16, rue Kléber – 92442 Issy-les-Moulineaux – France www.items.fr

BUREAUX:PARIS : 70 rue Amelot – 75011 Paris, +33 (0)1 43 38 66 48MARSEILLE : 146 rue Paradis 13006 Marseille - +33 (0)1 4985 0326

Repères

Repères marchés: Prévisions actuelles

� Smart Grid• $100 Mds entre 2010 et 2015 (cumulé Monde)• Monde : entre $50 et $100 Mds en 2020 (fortes variations selon

instituts)• Smart Grid data analytics : $4,2 Mds, Pike

o “Smart grid utilities are evolving into brokers of information (…) The ‘data tsunami’ that will wash over utilities in the coming years is a formidable IT tsunami’ that will wash over utilities in the coming years is a formidable IT challenge »

� EMS, $5,6 Billions, Pike

� Smart Meters• #100 à 200 € / Smart Meter• #500 à #1000 € coût installé• 110 millions de Smart Meters prévus en Europe en 2015 (Berg)

o 18% croissance / ano Marché global de €110 Mds

• 35 millions en Franceo 4,3 milliards (Budget prévu) (125€ / Smart Meter)

Des projections plus ambitieuses

� L’Agence internationale de l’énergie prévoit des investissements à hauteur de $38.000 Mds jusqu’à 2035 dans les infrastructures d’énergie

� $18.000 Mds pour les infrastructures d’électricité

� State Grid China Corp a annoncé récemment un � State Grid China Corp a annoncé récemment un investissement de $250 Mds• Dont $45 Mds pour les Smart Grids• Rapport #20%

� Rapportés aux $18.000 Mds, cela donnerait $3.500 Mds pour les investissements infra Smart Grids• Ce qui donnerait un montant de $140 Mds / an• Pour mémoire

• Equipement Télécoms entre $250 et $300 Mds / an• Services télécoms : # $800 Mds / an

Cas de la Chine : les équipements (hors services)

Repères marchés

� Des limites imprécises de ce marché

� Des variations récentes du fait des annonces dans plusieurs pays : Chine, Inde, Mexique …

� Le réseau électrique devient de plus en plus numérique : • difficulté de séparer clairement la limite entre électrique et • difficulté de séparer clairement la limite entre électrique et

numérique

Vers des nouveaux modèles dans

l’organisation du lien production

consommation de l’énergie

Tensions

En France, les réseaux électriques vont être confrontés à une évolution défavorable de l’équilibre production / consommation

????

Sources RTE

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Augmentation souhaitée et soutenue des EnR

� Le gouvernement continue à soutenir les EnR• Selon le gouvernement, la puissance cumulée du parc photovoltaïque installé en

France était de 81 MW fin 2008 et sera de 850 MW fin 2010, soit une multiplication par 10 en 2 ans

• Nouvelle tarification de rachat 26/08/10 : o 58c pour installation résidentielles < 3KWco Entre 37 et 51c dans les autres cas

� Il a aussi (comme dans d’autres pays) des projets de grandes fermes � Il a aussi (comme dans d’autres pays) des projets de grandes fermes éoliennes

• Projet offshore France de 3.000MW• Angleterre : ouverture centrale 300MW• Pays-Bas: Project Zeekracht 13.400TW ? (2050)

� Objectifs 2020 du Livre Blanc de l’Europe publié en 2007• 21% d’ENR (Révision à la baisse en 2010 19%)• 5,5% d’EnR dans les transports (revu à 4%)

� Allemagne : prévision des EnR en 2020 • 30% électricité consommée• 14% de la chaleur• 12% des carburants

Limitation des ENR dans le réseau

� Les opérateurs doivent gérer l’équilibre entre offre et demande

� Les EnR sont des énergies intermittentes et peuvent provoquer des risques de rupture des réseaux• L’arrêt soudain de la production d’une grande centrale éolienne

pourrait provoquer l’équivalent de la panne de 2006• La loi fixe à 30% le maximum d’énergie en instantané en

provenance des EnR dans un réseau

Un nœud gordien ?

� Conjonction de contraintes antagoniques qui pèsent sur l’évolution des réseaux électriques Quelles réseaux électriques Quelles

solutions pour le devenir des

réseaux électriques ?

Vers des réseaux intelligents (« Smart Grids »)

� L’intelligence d’un réseau doit permettre d’adapter de manière fine les besoins de consommation aux capacités et contraintes de production

Réseau hiérarchique « plat » Réseau intelligent

L’architecture intelligente vers plus de décentralisation

� Les énergies intermittentes sont de manière générale plus décentralisées

� Les réseaux intègrent de plus en plus de sources de production diversifiées

� Les réseaux Intelligents permettront :• de gérer cette décentralisation et

d’optimiser les liens entre production et consommation

• de permettre aux différents opérateurs de • de permettre aux différents opérateurs de services d’optimiser leur recours au réseau tout en garantissant la cohérence globale

� L’architecture du réseau va permettre le développement de réseaux virtuels• Reposant sur des des infrastructures

physiques communes, • Permettant de constituer des réseaux

d’échanges entre composantso d’un territoireo pour des clientso pour des opérateurs tiers …

Les collectivités territoriales vont s’impliquer dans l’énergie

� Les gouvernements entendent les responsabiliser de manière croissante sur l’équilibre Production-Consommation

� Elles ont en France des obligations liées au Grenelle 2 :

• Schéma Régional Air Climat Energie• Plan Energie Climat territoriaux

� Elles entendent mener des politiques innovantes en terme d’énergies propres

� Elles veulent pousser l’usage de la voiture électrique pour réduire l’impact CO2 dans les villes

� Elles créent des Directions en charge de ces questions

Les collectivités : des acteurs clés à terme

Le changement des équilibres

Les réseaux intelligents

Les collectivités plus impliquées

Les infrastructures toujours aussi stratégiques …

� Actifs lourds et long terme• Montages complexes et investissements lourds• Garanties sur investissements de long terme• Peu sensibles aux variations du marché

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Smart GridsLa rencontre de deux

mondes: L’énergie et le numérique

Grid Management

Clearinghouse

Production Operations

Balance

Production

Transmission

DMarket

Exchange

Buying / Selling

En

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S)

SC

AD

A

Vue générale

SCADA: Supervisory Control and Data Acquisition

AMI : Advanced Metering Information Infrastucture

MDMS : Meter Data Management System

HAN : Home Area Network

Usages

Smart Meters

Customer Services

Substation Management

Regional Management

Transmission

Distribution

Homes / Buildings

DStorage

DAggregation

En

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em

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SC

AD

A

ITEMS International

Fourniture du service

HA

N

AM

I

MD

MS

Les types d’acteurs

Ser

vice

s

Acteurs du métier de la fourniture

de l’énergie

Opérateurs de réseaux

Outsourcing

SSIIIntégrateurs

Energie Numérique

Equ

ipem

entsFournisseurs des équipements et

infrastructures de l’énergie

SSII

Logiciels

Equipements Informatiques /

réseaux

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L’échiquier et ses acteurs

ITE

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Une chaîne de la valeur à recomposer

0,20

0,30

Fournisseurs

Agrégateur

Services +

0,10

Producteur

Producteur

Distributeur

Hier Aujourd’hui

Demain

ou

ITE

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rna

tio

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Standards: l’unité … chacun chez soi

Les acteurs du numérique avec leurs API pourraient bouleverser les règles

� Innovation dans les services• Maitrise de la consommation• Mobilité• Voitures électriques …Innovation in services : Imagine the future

with smart grids and smart meters ..

• Demain les smart meters ouverts?

ITEMS International

Smart GridsNouvelles fonctions :

Nouveaux marchés

AMI / MDM : Des services de collecte et gestion des données

� AMI / MDM• Données de consommation

o 1 relevé par exemple toutes les 10 minuteso + Evènements

• Soit pour une base de 10 millions de clientso # 500 milliards de relevés par jouro # 500 octets / relevéo # 500 octets / relevéo 250 GigaOctets / jo 100 TeraOctets / an

� Demain • Fréquence + élevée• Volume par relevé supérieur• Données complexes intégrant : courbes individuelles, données

météo, informations contractuelles, données réseau• … Des pétaoctets à stocker et à manipuler

Services liés aux AMI / MDM

� Fonctions types :• exploitation / valorisation des données de comptage massives

pour différents besoins réseaux, avec une faible latence• pilotage de l’équilibre du réseau au niveau local (intégration des

ENR, gestion des VE), optimisations locales de fonctions réseau• prévisions à mailles plus locales, et avec une plus grande

variabilité des périmètres concernésvariabilité des périmètres concernés• prise en compte dans les méthodes et outils de prévision de

l’évolution des données clients (Source EDF)

� Architectures / Fonctions informatiques• Cloud computing avec de fortes perspectives de croissance• Gestion client, CRM, CC• Data Mining / BI• Appli SIG• Facturation …

Accords, alliances, annonces …

� ITRON avec SAP, Teradata (Active Smart Grid Analytics)

� GE lance Smart Grid as a Service

� Schneider rachète TELVENT

� Verizon avec eMeter pour le DataManagement� Verizon avec eMeter pour le DataManagement

� AT&T, lancement de Current Smart Grid Distribution Solutions

� KT, Kepco, Samsung …

� Deutsche Telekom, ABB• « There is no doubt that a new market is emerging, a very big market. (…) What

Deutsche Telekom brings to the table is nationwide service, billing models and the whole issue of security, which is going to become increasingly important. Deutsche Telekom acts as a trusted partner to the customer, and this is a solid basis from which to face up to their main competitors, the big equipment manufacturers. » Dr. Carlo Velten, Senior Advisor der Experton Group, DT

HAN : Home Area Networks

� Quelle relation demain avec la Box ?

Smart Cities: Associer l’urbain, l’énergie, la mobi lité et le numérique

Smart Home

Smart Buildings

Smart Transports

Public Buildings efficiency

Energy Operation

Center

Smart User Apps

Green Data Center

Hervé Rannou

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