Centrale électrique virtuelle : le réseau électrique du futur mise sur les wattures

Les centrales électriques virtuelles (Virtual Power Plants - ou VPP) sont l'épine dorsale de la transition énergétique. Mais que se cache-t-il derrière ce terme ? Comment des centrales peuvent être virtuelles ? Quel rôle jouent l'électro-mobilité et l'infrastructure de recharge intelligente ?

L'avenir de l'énergie se dessine en réseau

Imaginez que des millions de voitures électriques, d'installations photovoltaïques et de batteries de stockage fonctionnent ensemble comme une seule grande centrale électrique - de manière flexible, intelligente et optimisée. C'est exactement ce que permettent les centrales électriques virtuelles.

Elles sont la clé pour utiliser de manière optimale l'électricité issue de sources renouvelables et pour stabiliser le réseau électrique du futur. Particulièrement intéressant : l'association de l'électro-mobilité, de l'infrastructure de recharge et des VPP ouvre de toutes nouvelles possibilités pour un approvisionnement énergétique vert et efficace.

Qu'est-ce qu'une centrale électrique virtuelle ?

Une centrale électrique virtuelle (en anglais : Virtual Power Plant - VPP) est un réseau virtuel qui relie de nombreuses installations et consommateurs décentralisés et les contrôle de manière centralisée.

Il s'agit notamment d'installations photovoltaïques, de centrales éoliennes, de batteries de stockage, de centrales de cogénération ou CHP pour Combined Heat and Power (production simultanée de deux formes d'énergie à partir d'une seule source combustible), d'un nombre grandissant de voitures électriques et de bornes de recharge. Toutes ces installations individuelles sont réunies en un réseau virtuel.

L'objectif est d'utiliser la flexibilité de ces installations individuelles pour équilibrer l'offre et la demande sur le réseau électrique en temps réel. Les centrales virtuelles peuvent ainsi compenser les fluctuations du réseau électrique, mieux intégrer l'électricité issue des énergies renouvelables et même participer au marché de l'énergie.

Alors qu'une centrale électrique conventionnelle produit de grandes quantités d'électricité de manière centralisée, la centrale électrique virtuelle s'appuie sur la mise en réseau de nombreuses petites unités décentralisées qui sont coordonnées, regroupées, contrôlées et agissent ensemble comme une seule grande centrale électrique grâce à des plateformes logicielles modernes.

L'électricité produite par les installations d'énergie renouvelable peut ainsi être injectée efficacement dans le réseau. Pour ce faire, les VPP utilisent l'intelligence artificielle et l'apprentissage automatique afin d'optimiser la production et la consommation d'énergie en temps réel.

Comment fonctionne une centrale électrique virtuelle ?

Le fonctionnement d'une centrale électrique virtuelle repose sur des technologies informatiques et de communication modernes :

1. Mise en réseau

Les installations décentralisées telles que les installations solaires, les centrales éoliennes, les batterie de stockage et les appareils pilotables à distance comme les points de charge sont reliés virtuellement entre eux.

2. Optimisation

Des algorithmes avancés analysent les données météorologiques, les modèles de consommation et les prix du marché afin d'établir des prévisions précises de l'offre et de la demande d'énergie - ce qu'on appelle l'analyse prédictive.

3. Contrôle

Un centre de contrôle central surveille et commande automatiquement en temps réel toutes les installations individuelles connectées en se basant sur ces analyses.

Une centrale électrique virtuelle peut, selon les besoins, stocker l'énergie excédentaire ou l'injecter dans le réseau. En cas de pénurie, les batteries sont déchargées ou des sources de production supplémentaires sont activées.

A l'inverse, s'il s'agit d'un trop plein d'énergie produite, l'électricité excédentaire peut être vendue sur le marché de l'énergie ou contribuer à la stabilité du réseau et à la prévention de la congestion en fournissant une puissance de réglage.

La particularité : même les exploitants d'installations décentralisées qui, seuls, n'auraient guère d'influence, deviennent, en association, un acteur important du système énergétique. Ils peuvent proposer efficacement sur le marché de l'électricité l'électricité qu'ils produisent à partir de différentes installations d'énergie renouvelable.

L'électromobilité, un game-changer pour les centrales électriques virtuelles

Avec le boom de l'électro-mobilité, le potentiel des centrales électriques virtuelles augmente énormément. Les voitures électriques ne sont pas seulement des consommatrices d'énergie, mais peuvent également servir de stockage d'électricité mobile - grâce à la charge bidirectionnelle. L'interaction entre les voitures électriques, l'infrastructure de recharge et les VPPs ouvre de nouvelles opportunités :

Vehicle-to-Grid (V2G) 

Les voitures électriques peuvent réinjecter l'électricité excédentaire de leur batterie dans le réseau et contribuer ainsi à la stabilité du réseau et à la mise à disposition de puissance de régulation.

Gestion de la charge 

Les systèmes de charge intelligents comme ceux de Virta permettent de gérer les processus de charge de manière flexible. La charge peut ainsi être effectuée lorsque les prix de l'électricité sont avantageux ou lorsque l'injection d'énergies renouvelables est élevée.

Les marchés de la flexibilité 

La flexibilité regroupée de nombreuses voitures électriques peut être commercialisée sur le marché de l'énergie - une incitation supplémentaire pour les électro-automobilistes.

Avantages des centrales électriques virtuelles pour la transition énergétique

Les centrales électriques virtuelles offrent de nombreux avantages :

• Intégration des énergies renouvelables: elles compensent les fluctuations de l'injection de vent et de soleil et rendent le système électrique plus flexible. L'électricité produite par les installations d'énergie renouvelable peut ainsi être utilisée de manière optimale.
• Stabilité du réseau et mise à disposition d'une puissance de réglage: grâce à la gestion ciblée de la consommation et de la production, les VPP aident à éviter les congestions du réseau et à garantir la mise à disposition d'une puissance de réglage.
• Efficacité des coûts: l'utilisation des ressources existantes (p. ex. batteries de voitures électriques) permet d'économiser les coûts liés à l'extension coûteuse du réseau.
• Possibilités de participation: Les particuliers et les entreprises peuvent également profiter de la transition énergétique en participant aux VPPs et en utilisant de manière rentable l'électricité produite par leurs propres installations décentralisées.
• Protection de l'environnement: une meilleure intégration des énergies renouvelables réduit les émissions de CO2 et accélère l'abandon des combustibles fossiles.

Défis & perspectives

Bien sûr, il y a aussi des défis : L'intégration technique de nombreuses installations décentralisées différentes, la protection des données, la cybersécurité et le cadre réglementaire doivent être développés.

À cela s'ajoute la complexité technique : la coordination de milliers de composants décentralisés nécessite des logiciels sophistiqués et des réseaux de communication fiables.

Le cadre réglementaire joue également un rôle décisif. Les nouveaux modèles commerciaux tels que les Virtual Power Plants et les services Vehicle-to-Grid nécessitent une réglementation adaptée. L'UE travaille déjà sur des directives visant à faciliter l'intégration des VPP et des services énergétiques innovants.

Un autre aspect important est l'acceptation par les utilisateurs. Les e-automobilistes sont de plus en plus enclins à utiliser leurs véhicules pour stocker de l'énergie, notamment grâce à des modèles de rémunération attractifs et à une utilisation simple et conviviale des systèmes.

Mais malgré ces défis, les avantages l'emportent - et le développement progresse rapidement. Avec la généralisation des voitures électriques et des infrastructures de recharge intelligentes, le rôle des centrales électriques virtuelles ne cessera de croître.

Les services énergétiques intelligents de Virta pour les centrales électriques virtuelles

En tant que fournisseur leader de solutions de recharge, Virta développe des services innovants qui intègrent de manière transparente la mobilité électrique dans les centrales électriques virtuelles :

Gestion dynamique de la charge

La plateforme Virta optimise automatiquement la puissance de charge en se basant sur les capacités du réseau, les prix de l'énergie et les besoins des utilisateurs. Chaque station de recharge peut ainsi devenir un participant actif d'une centrale électrique virtuelle.

Recharge prédictive

L'analyse des modèles d'utilisation des véhicules et des données du marché de l'énergie permet de prédire quand et combien d'énergie sera nécessaire. Cela permet une intégration optimale dans les systèmes VPP.

Services de réseau

La technologie de Virta permet de fournir des services de réseau tels que la régulation de la fréquence et la gestion des pics de charge, en utilisant les voitures électriques connectées comme une ressource flexible.

Par exemple, lors de la panne de la centrale nucléaire finlandaise Olkiluoto 3, la puissance de charge sur le réseau Virta a pu être réduite en quelques secondes afin de stabiliser le réseau électrique.

Centrales électriques virtuelles et électro-mobilité, ensemble pour un avenir énergétique durable

Les centrales électriques virtuelles sont un élément central de la transition énergétique. Elles relient les installations décentralisées, le stockage et les consommateurs en un système global intelligent et flexible. L'intégration de l'électro-mobilité et de l'infrastructure de recharge, en particulier, ouvre de nouvelles possibilités pour utiliser de manière optimale l'électricité issue des énergies renouvelables et pour stabiliser le réseau électrique.

D'ici 2030, plusieurs millions de véhicules électriques pourraient faire partie de centrales électriques virtuelles en Europe. Cette évolution va modifier fondamentalement l'approvisionnement en énergie : d'un système centralisé à un réseau décentralisé et intelligent.

Virta se positionne comme précurseur de cette transformation en développant l'infrastructure de recharge non seulement comme un service, mais aussi comme une partie intégrante du futur système énergétique.

Grâce à des solutions innovantes, la vision d'un monde énergétique entièrement interconnecté devient réalité - et chaque voiture électrique devient un participant actif de la transition énergétique.