07/03/2017 - Ils développent une méthodologie pour rendre les petits consommateurs compétitifs sur les grands marchés énergétiques

Menéame

La fourniture d'électricité est à côté de celle de l'eau l'un des services les plus nécessaires et étendus dans n'importe quel immeuble. Un vaste réseau qui dépasse déjà les 40 000 kilomètres de circuit dans notre pays, dont 674 ont été installés seulement au cours de l'année écoulée. En raison de son ampleur et de son importance, le système doit être soutenu par un réseau intelligent qui veille à ce que l'électricité arrive à chaque maison, établissement scolaire ou hôpital avec toutes les garanties de sécurité et d'efficacité, mais aussi de compétitivité des prix.

Jusqu'à présent, le système énergétique était largement basé sur un marché de l'offre, par les grandes entreprises, et de la demande, par les utilisateurs. Toutefois, la prise de conscience accrue des énergies renouvelables a marqué un tournant qui a favorisé l'augmentation de l'auto-approvisionnement par un nombre croissant d'utilisateurs. C'est à ce stade que les contributions comme celles d'une équipe de chercheurs impliquant des experts de l'Université de Malaga (UMA) prennent de l'importance.

En particulier, le système mis au point par ces ingénieurs, dont le docteur Juan Miguel Morales, du département de mathématiques appliquées de l'UMA, vise à donner à l'utilisateur la capacité de décider quand, combien et comment consommer de l'électricité en fonction de ses propres préférences et des conditions du marché. "C'est ce qu'on appelle en anglais demand response (réponse de la demande, du consommateur) et cela signifierait, explique Morales, que les marchés ne seraient plus seulement composés de gros grossistes d'électricité, mais qu'ils seraient accompagnés par d'autres sources minuscules de demand response."

Mais comment les deux réalités se connectent-elles ?

Une partie de la réponse à cette question est consacrée à l'objectif de l'étude publiée par ce groupe international de chercheurs dans la revue Transactions on power systems. L'article jette les bases de la manière dont la réponse de la demande, c'est-à-dire la flexibilité des petits consommateurs, peut devenir négociable sur les marchés de gros de l'électricité, condition qui stimulerait l'efficacité énergétique grâce à une pénétration accrue des énergies renouvelables dans le système actuel. Le cas américain, où la gestion de la demande d'énergie flexible est plus développée et où les entreprises et les propriétaires de logements ont gagné environ 2 millions d'euros en 2013 grâce aux quelque 30 gigawatts (GW) qui ont fourni la demande flexible à partir d'un potentiel total estimé à 180 GW, en témoigne. Comme le souligne Morales, "ces bénéfices peuvent être extrapolés sur le marché européen de l'électricité, dont la dimension est proche de celle du marché américain. Cela signifierait, ajoute le chercheur, des centaines de millions d'euros qui seraient directement destinés aux consommateurs, aux entreprises locales et aux infrastructures avec des services tels que les hôpitaux, les écoles, les hôtels et les industries."

À cet égard, les experts conviennent que pour exploiter le potentiel de la demande, le petit consommateur doit concurrencer sur le marché de gros sur un pied d'égalité avec d'autres acteurs, tels que les grands producteurs d'énergie et les grands consommateurs industriels. " Le consommateur doit pouvoir voir le prix de l'électricité et y réagir, ce qui implique des besoins en équipements et en logiciels permettant d'adapter sa demande d'énergie en fonction du prix de l'électricité et d'autres facteurs tels que la température, l'heure du jour et ses préférences personnelles de confort ," explique le professeur.

C'est à ce stade du processus que surgit la méthodologie développée par l'équipe à laquelle participe Juan Miguel Morales. Il s'agit d'une nouvelle méthodologie de trafic de données par laquelle les groupements de petits consommateurs peuvent participer aux marchés de gros. Grâce à l'utilisation et à l'analyse de big data et de techniques d'optimisation avancées basées sur des algorithmes complexes, les ingénieurs ont démontré que le petit consommateur peut "placer" des offres sur les grands marchés. "A cet effet, note l'article, un schéma d'optimisation inversée a été mis au point, utilisant les données de prix et de consommation pour estimer l'offre de marché qui s'adapte le mieux au modèle de demande du groupe de petits consommateurs." De même, le modèle proposé utilise les informations provenant d'autres facteurs pour définir l'offre, tels que les conditions de température, le rayonnement solaire, la vitesse du vent, l'humidité et même le calendrier de la région.

La péninsule olympique

L'article reprend une partie des résultats obtenus entre mai 2006 et mars 2007 à la suite de l'essai de terrain effectué sur la péninsule olympique (États-Unis), un entrant de terre appartenant à l'État de Washington qui s'enfonce dans l'océan Pacifique.

En particulier, le prix de l'électricité a été envoyé toutes les 15 minutes à 27 ménages, où des contrôleurs sensibles au prix et desstats installés à chaque domicile décidaient quand les dispositifs étaient allumés ou éteints en fonction des facteurs climatiques, des préférences du propriétaire et du tarif, où la forte variabilité du prix a été prise en compte, puisque, comme l'expliquent les chercheurs, le prix était compris entre 67,9 et 12,6 dollars par kilowatt à l'heure en une semaine. Les chercheurs, ainsi qu'ils le montrent dans leurs conclusions, estiment qu'ils ont démontré que la demande donne au marché une flexibilité qui profite aux petites coopératives d'utilisateurs et avec une grande marge de manœuvre, car le système s'est déplacé dans une marge d'erreur qui n'a fluctué que de 14% à 22% au cours des mois de l'enquête.

Pour plus d'informations

Dans le travail, intitulé "A Data-Driven Bidding Model for a Cluster of Price-Responsive Consumers of Electricity," ont participé avec le docteur Morales, les chercheurs Javier Sáez Gallego, Marco Zugno et Henrik Madsen de l'Université technique du Danemark.

Javier Sáez Gallego, Juan M. Morales, Marco Zugno y Henrik Madsen (2016) ‘A Data-Driven Bidding Model for a Cluster of Price-Responsive Consumers of Electricity’, IEEE Transactions on Power SystemsVol. 31, n.6, 5001-5011.

Disponible en ligne: http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?arnumber=7416249

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Service des publications et de la diffusion scientifique

Université de Malaga

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