Le réseau électrique est l'une des plus grandes machines jamais construites, et la seule qui doive être en équilibre à chaque instant. Cette page décrit son fonctionnement, ce que recouvre l'électricité verte, et ce que l'électrification des usages change.

Un équilibre permanent

L'électricité ne se stocke pas à grande échelle. À chaque seconde, la production doit égaler la consommation, pertes comprises. Si l'équilibre se rompt, la fréquence du réseau s'écarte de 50 hertz, et des dispositifs automatiques déconnectent des charges ou des producteurs pour éviter l'effondrement.

C'est ce qui explique l'organisation du système : des réserves mobilisables en quelques secondes, en quelques minutes et en quelques heures, et un gestionnaire de réseau qui arbitre en temps réel.

Transport et distribution

Le transport achemine l'énergie sur de longues distances à très haute tension , jusqu'à 400 000 volts, parce que les pertes par effet Joule diminuent quand la tension augmente à puissance égale.

La distribution abaisse ensuite la tension par étages successifs jusqu'à l'usager. En France, le transport et la distribution relèvent de gestionnaires distincts, dont les missions sont régulées.

L'interconnexion européenne, enfin, permet aux pays d'échanger de l'énergie et de mutualiser les réserves. Elle améliore la sécurité d'approvisionnement et la solidarité en cas d'aléa.

L'électricité verte

L'expression demande une précision importante. Les électrons produits par une éolienne ne se distinguent pas physiquement des autres une fois sur le réseau : il n'existe pas de circuit séparé.

Ce qui existe, ce sont les garanties d'origine : pour chaque mégawattheure renouvelable produit, un certificat est émis, et un fournisseur qui vend une offre verte achète et annule un nombre de certificats correspondant à ses ventes.

Ce mécanisme est utile et souvent mal compris. Deux offres vertes ne se valent pas : une offre adossée à des garanties d'origine achetées séparément sur le marché européen n'a pas le même effet qu'une offre où le fournisseur achète directement l'électricité au producteur, et encore moins qu'un contrat de long terme finançant une installation nouvelle.

La question à poser à un fournisseur est donc simple : achetez-vous l'électricité et les garanties au même producteur, et financez-vous des moyens de production nouveaux ?

L'électrification des usages

Remplacer un usage fossile par un usage électrique est le principal levier de décarbonation identifié pour le bâtiment, le transport et une partie de l'industrie.

Trois substitutions dominent : la pompe à chaleur à la place d'une chaudière, le véhicule électrique à la place d'un moteur thermique, et l'électrification des procédés industriels à basse et moyenne température.

Toutes trois augmentent la consommation d'électricité tout en diminuant la consommation d'énergie totale, parce qu'elles remplacent des systèmes à faible rendement par des systèmes à rendement élevé.

Flexibilité en génie électrique

Avec davantage de production variable et davantage d'usages électriques, la capacité à déplacer la consommation dans le temps devient déterminante.

Les leviers existent déjà : heures creuses, effacement industriel, pilotage des chauffe-eau, recharge intelligente des véhicules, et à terme restitution du véhicule vers le réseau ou vers le logement.

Un véhicule électrique branché la nuit ou en milieu de journée, plutôt qu'au retour du travail au moment de la pointe, ne coûte rien de plus à son propriétaire et soulage sensiblement le système.

Réduire sa consommation

Les postes qui pèsent dans un logement tout électrique sont, dans l'ordre : le chauffage, l'eau chaude sanitaire, le froid alimentaire, la cuisson, le lavage, et enfin l'électricité spécifique, éclairage, informatique, multimédia.

Agir dans cet ordre, et non l'inverse, est la seule méthode efficace : régler le chauffage à 19 degrés produit une économie sans commune mesure avec le remplacement de toutes les ampoules d'un logement.

Le suivi de sa courbe de charge, accessible avec les compteurs communicants, révèle en quelques jours les consommations permanentes anormales, un convecteur oublié, un ballon mal réglé, un appareil défaillant.

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