Evaluation de la flexibilité du chauffage électrique
La gestion de la demande peut être appliquée dabs différents buts. Dans nos études, trois types d’applications sont analysés : le contrôle du chauffage électrique en situation d’urgence, le contrôle à distance (généralement lors des pics journaliers de consommation) à travers des signaux de prix ou des contrôles à distance. D’autres applications existent pour le contrôle des équipements électriques comme l’utilisation/optimisation de la consommation de l’électricité en fonction de la production intermittente des énergies renouvelables. Cependant ces domaines d’application restent hors de nos frontières d’étude.Les situations d’urgence sont généralement liées à des problèmes dans le réseau de distribution ou de transport de l’électricité ou lors des vagues de froid où le réseau devient saturé. En France, des régions comme la Bretagne ont des problèmes fréquents lors des vagues de froid car la Bretagne ne produit que 8% de sa consommation. En conséquence lors d’une vague de froid, la consommation due au chauffage électrique augmente et les lignes de transport deviennent saturées. a même étude on veut quantifier la valeur apportée par des contrôles sur le chauffage électrique lors des situations d’urgence, mais aussi quantifier les effets que ces contrôles auront sur la courbe de charge et les impacts engendrés (inconfort thermique) sur les consommateurs. Ces types de contrôle sont normalement appliqués à distance (« Direct load control »17) car la réduction de la demande doit être rapide. De plus, les contrôles à distance pourront être aussi effectués avec l’objectif de les valoriser sur un marché de capacité ou sur le marché d’ajustement par des opérateurs d’effacement diffus.
D’autre part, avec le développement des réseaux électriques intelligents, le transport et la distribution de l’électricité seront optimisés et un tel contrôle permettra une meilleure relation entre l’offre et demande. Ainsi les producteurs d’électricité pourront créer de nouvelles tarifications pour inciter de façon plus précise les consommateurs résidentiels à consommer leur électricité en fonction des offres de production sur le marché (« Demand Response »).Actuellement, il existe déjà des offres permettant de faire le lien entre production et consommation comme les heures creuses / heures pleines ou l’option tarifaire Tempo d’EDF. Néanmoins d’autres options tarifaires commencent à émerger, notamment le « Critical peak pricing » et le « Real time pricing », qui permettront d’envoyer des messages de prix plus forts aux consommateurs, en fonction des prix de marché de l’électricité, et ainsi éviter la consommation électrique lors des pointes.Le développement des réseaux électriques intelligents comprend aussi l’automatisation du contrôle des équipements résidentiels, donc on peut imaginer un contrôle du chauffage électrique en fonction des tarifs électriques proposés. Dans notre étude, on analyse le contrôle des équipements de chauffage électrique pendant les périodes de pointe journalière (soit 18‐20 heures en hiver).
Dans les chapitres précédents, on a défini des méthodes et des modèles pour pouvoir quantifier la valeur des stratégies de contrôle. Dans ce chapitre, on détermine premièrement à l’aide de la méthode ILCA, développée dans le chapitre II, les différentes stratégies de contrôle applicables aux systèmes de chauffage électrique plus répandus (convecteurs électriques). De toutes les stratégies déduites, la plus facile à mettre en place est la coupure complète du chauffage électrique. Cette stratégie même restant simple va nous permettre d’évaluer les pertes et gains d’énergie du bâtiment et d’évaluer comment la température va évoluer à l’intérieur du bâtiment. Pour cette stratégie, une analyse de sensibilité est menée sur les différentes caractéristiques des bâtiments pour quantifier les effets énergétiques engendrés et pour comprendre comment l’évolution libre en température du bâtiment est modifiée. Dans le chapitre 1, on a identifié les usages les plus importantes pour la gestion de la demande. Pour le cas de la France, on a trouvé que le chauffage électrique à effet Joule sera encore pendant quelques années un système largement répandu et qui aura un impact non‐négligeable sur la consommation d’électricité et sur la courbe de charge électrique.