EDF / Document de référence 2018

PRÉSENTATION DU GROUPE EDF Recherche et développement, brevets et licences

qualification des batteries aux véhicules et à leur usage, que des technologies de charge des véhicules en électricité ou en H2 ; concevoir des solutions pour la Mobilité as a Service notamment en préparant ■ l’émergence des véhicules autonomes. Préparer les systèmes électriques 1.6.2.2 de demain La transition énergétique vers une économie décarbonée en Europe repose notamment sur la décarbonation des systèmes électriques. Ceci implique de relever de nouveaux défis pour les systèmes électriques : gérer la variabilité des sources de production issues d’énergies renouvelables et ■ repousser leurs limites d’insertion dans les systèmes électriques ; intégrer de nouveaux usages de l’électricité en optimisant le mix de production et ■ les besoins en réseaux ; développer les infrastructures de réseaux de transport et optimiser les flux ■ d’électricité en Europe ; optimiser les systèmes énergétiques décentralisés (demande active, production et ■ stockage décentralisés etc.) en les intégrant dans les systèmes énergétiques à plus grande échelle ; adapter le pilotage des systèmes électriques pour faire face à une diminution de ■ l’inertie dans un contexte de recours croissant à l’électronique de puissance pour le raccordement des usages et des nouvelles sources de production ; et plus globalement, optimiser les investissements dans les moyens de production ■ et de stockage, dans les infrastructures de réseaux et dans les solutions d’efficacité énergétique et environnementale, dans le respect de l’intérêt général et de la compétitivité de l’électricité, sans hausse significative des factures pour le client et ce, tout en maintenant la qualité et la fiabilité du système électrique. L’évolution vers des systèmes électriques plus intelligents, ou smart grids, constitue l’un des pivots de la transition vers une économie énergétique décarbonée en Europe. Les enjeux majeurs sont techniques, économiques et réglementaires et sont, au-delà de l’intégration des énergies renouvelables et des nouveaux usages, aussi liés à la gestion des informations pour les différents utilisateurs du réseau et à la nécessité de maîtriser les coûts. Les travaux de la R&D se déclinent en 3 grands axes. Le premier axe vise à anticiper les impacts des transitions énergétiques et de l’émergence de systèmes énergétiques décentralisés sur le développement et la gestion des systèmes électriques : transitions énergétiques : il s’agit de construire une vision de synthèse sur ■ l’évolution des fondamentaux de la demande d’énergie et du développement des usages de l’électricité, les ruptures potentielles sur l’offre, les choix de mix énergétiques et les conditions de réalisation des scénarios de transitions énergétiques (financement, technologies, infrastructures) dans la perspective de l’atteinte de la neutralité carbone à l’horizon 2050. A ce titre, la R&D a réalisé en 2018 en liaison avec des acteurs de la région sud-Provence Alpes Côtes d’Azur une étude prospective visant à identifier les leviers à mettre en œuvre pour favoriser une région bas carbone, résiliente, à fort développement économique et prix de l’énergie compétitif ; market design et émergence du local : il s’agit de contribuer à la définition des ■ règles du jeu futures sur les marchés de l’électricité et du gaz dans le contexte du développement de la production renouvelable variable (éolien et PV), du développement de la mobilité électrique et d’émergence des systèmes énergétiques distribués. Le deuxième axe vise à améliorer la performance des réseaux électriques : la R&D travaille à améliorer la gestion des actifs de réseaux de distribution. Des ■ études sont menées concernant la durée de vie des matériels. Des techniques de maintenances prévisionnelles sont également testées ; alliant une connaissance fine du comportement des composants et les techniques de traitement de la donnée et des images, elles visent l’optimisation des cycles de maintenance et la recherche de signes avant-coureurs de défaillances des équipements ; en 2018, la R&D a poursuivi la pré-industrialisation d’une nouvelle génération de ■ solutions de connectivité, de management et d’administration des systèmes de contrôle-commande et de conduite des réseaux et des ressources distribuées. Ces solutions s’appuient sur des normes internationales récentes (CEI) qui permettent une interopérabilité importante entre les équipements. Les premières versions des

La « smart factory » : des travaux ont été accélérés autour de la sûreté de fonctionnement des réseaux électriques industriels ainsi que la création d’un projet d’offre en « software as a service » destiné aux clients industriels. Ces travaux s’inscrivent dans un projet plus global destiné à faire émerger une gamme d’offres du groupe EDF pour la « Smart Factory », s’inscrivant dans les objectifs de la démarche Usine du Futur lancée par le gouvernement. La relation client : afin de permettre aux clients résidentiels de connaître l’état d’avancement de leur consommation électrique et son impact budgétaire entre deux factures, EDF a conçu et développé une gamme prototype de fonctionnalités compatibles avec le compteur intelligent, comme un module pour smartphone et ordinateur qui permet au client d’estimer sa facture en prenant en compte ses caractéristiques ainsi que la saisonnalité de sa consommation électrique et son historique de consommation. La R&D d’EDF travaille également sur des actions de recherche pour lutter contre la précarité énergétique. 2018 aura vu le lancement du « Don d’énergie » en partenariat avec la Fondation Abbé Pierre, permettant à partir de son smartphone de faire un don aux foyers en précarité énergétique. La R&D a poursuivi l’élaboration d’une nouvelle offre de services énergétiques associant cette fois la fourniture d’électricité, le pilotage par zone du chauffage électrique par thermostat connecté et l’interface client digitale pour une nouvelle filiale d’EDF. L’année 2018 a également vu la mise sur le marché de nouvelles interfaces clients, exploitant des techniques liées à l’intelligence artificielle et à la réalité augmentée. Les territoires durables : afin de répondre aux besoins des villes qui souhaitent optimiser les infrastructures et leur gestion (transport, traitement des déchets, bâtiments, production d’énergie, réseaux) et qui ambitionnent de devenir des smart cities ou « villes durables », la R&D développe des outils d’ingénierie de la ville pour les commerciaux d’EDF en France, à l’instar de l’étude réalisée pour la métropole de Nice. La R&D a notamment accompagné les travaux autour du concept de Pilote Energétique Local. La R&D a renouvelé son partenariat avec la ville de Singapour pour développer des outils d’aide à la décision pour la planification des villes. À travers cet outil, la collaboration avec les autorités de Singapour couvre les domaines suivants : l’efficacité énergétique des bâtiments et leurs systèmes d’air conditionné ainsi que la collecte des déchets domestiques. Il intègre également la possibilité de traiter des questions relatives à l’intégration du photovoltaïque dans les bâtiments, de la végétalisation des toits et du recyclage local de l’eau. Ces modélisations sont couplées à des outils innovants de visualisation en trois dimensions, au niveau des bâtiments et du quartier, des impacts des choix de planification, par exemple sur les émissions de gaz à effet de serre. L’expérience acquise permet aujourd’hui de développer un contrat de prestation avec une société de promotion immobilière russe, à Moscou. La mobilité électrique est une dimension importante de la ville durable : le transport électrique constitue une perspective de transformation profonde des modes de transport. Le stockage sur batterie est la technologie clé du transport électrique. L’action de la R&D en la matière consiste, d’une part, à caractériser en laboratoire les performances et la sécurité des batteries et, d’autre part, à innover sur les technologies de rupture susceptibles d’améliorer fortement leur autonomie ou de réduire leur coût. La R&D étudie également les applications stationnaires de la seconde vie des batteries de mobilité (couplage aux énergies renouvelables, services système, etc.). À plus long terme, la R&D mène une démarche similaire sur les technologies H2 appliquées à la mobilité tant sur les électrolyseurs, les stations de charge que sur les fuels cells pour le transport lourd ainsi que les véhicules légers. Plus généralement, les objectifs des activités de la R&D dans le domaine des véhicules électriques (VE) et des véhicules hybrides rechargeables (VHR) sont les suivants : appuyer le développement de ce nouvel usage (suivi des premières ■ expérimentations, normalisation, innovations susceptibles de lever les barrières technologiques du marché (charge sans fil) ; maîtriser l’intégration au système électrique (recharge intelligente, ■ dimensionnement et localisation des bornes de recharge) ; développer les outils de service de mobilité (plateforme de supervision de flottes, ■ logiciels pour l’exploitation de bornes de recharges, smart charge box pour le résidentiel, outils pour le conseil en mobilité des collectivités locales) ; préparer l’intégration des VE dans les systèmes énergétiques locaux avec l’étude ■ des modèles V2G, V2H – (vehicle to grid, vehicle to home), notamment dans le cadre de partenariats avec des grands acteurs du transport ; développer les mobilités alternatives (batteries ou H2) pour les transports lourds : ■ bus, camions, trains et transport fluvial/maritime tant du point de vue de la

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