De l'électricité solaire directement du voisin

En décembre 2018 a été donné le coup d'envoi d'une expérience unique en Suisse en matière d'électricité solaire : dans le quartier de Schwemmiweg à Walenstadt, 37 ménages se sont regroupés pour créer un marché local de l'électricité. Les propriétaires d'installations photovoltaïques peuvent vendre l'électricité qu'ils produisent à leurs propres voisins, sans passer par le fournisseur d'énergie. Les ménages sans installation solaire peuvent acheter de l'électricité propre à proximité. Les participants déterminent eux-mêmes le prix, en fonction de l'offre et de la demande.

Si l'électricité est produite et distribuée au sein du quartier, il est moins nécessaire d'en acheter à l'extérieur. Et le commerce d'électricité entre ménages offre d'autres avantages : "Par exemple, les producteurs peuvent obtenir des prix nettement supérieurs au tarif d'injection dans le réseau et amortir ainsi plus rapidement leurs installations", explique Sandro Schopfer du Bits to Energy Lab de l'EPF. Il dirige le projet "Quartierstrom", auquel participent, outre l'Université de Saint-Gall et d'autres partenaires, le fournisseur d'énergie local, la société Wasser- und Elektrizitätswerk Walenstadt, qui met son réseau de distribution à disposition pour le commerce local pendant l'essai pilote. L'Office fédéral de l'énergie soutient "Quartierstrom" dans le cadre d'un programme pilote, de démonstration et phare.

Incitation pour les producteurs privés

Le projet permet d'expérimenter ce à quoi pourrait ressembler le marché de l'électricité de demain. En effet, le tournant énergétique implique une décentralisation croissante de la production d'électricité - loin des grandes centrales électriques centralisées, vers de nombreux petits producteurs, souvent privés. "Ceux-ci n'ont aujourd'hui pratiquement aucune possibilité de commercialiser librement leur électricité", explique Schopfer. En règle générale, ils doivent vendre leurs excédents au fournisseur d'énergie au tarif de rachat, et l'électricité est injectée dans le réseau public. Le paradoxe : d'un point de vue physique, ce courant atterrit déjà chez le voisin, car les électrons cherchent toujours le chemin le plus court. "Mais le marché ne reflète pas cela", explique Schopfer. Une participation des producteurs privés au commerce pourrait créer des incitations financières et favoriser la vente d'énergie propre produite localement.

Le projet d'électricité de quartier doit montrer si c'est effectivement le cas. Parmi les participants, 28 possèdent leur propre installation photovoltaïque, neuf sont de simples consommateurs, dont une maison de retraite. Les installations fournissent environ 300 000 kWh d'électricité par an, les besoins réels de la communauté se situant autour de 250 000 kWh. Plusieurs accumulateurs à batterie servent de tampon. Des compteurs intelligents spécialement installés - une variante de l'ordinateur à petit budget Raspberry Pi - mesurent en continu la production et la consommation de chaque foyer. Un logiciel spécialement développé à cet effet et installé sur les appareils gère le commerce directement sur place. Celui-ci est basé sur la technologie blockchain, utilisée pour les transactions infalsifiables au sein des réseaux.

Lucratif pour les deux parties

Dans une application, les participants fixent des limites de prix : les producteurs leur prix d'offre, les consommateurs leur prix d'achat. Un algorithme détermine toutes les 15 minutes qui peut acheter à qui. Il apparie à chaque fois le fournisseur le moins cher avec l'acheteur le plus offrant. Ceux qui ne trouvent pas de partenaire commercial achètent de l'électricité au fournisseur d'énergie au tarif local.

Les prix du marché de l'électricité de quartier fluctuent en fonction de l'offre et de la demande. Les expériences faites jusqu'à présent montrent qu'ils se stabilisent entre le tarif d'injection de 4 centimes et le prix de l'électricité du fournisseur d'énergie, soit 20,75 centimes par kWh. "C'est lucratif, aussi bien pour les producteurs que pour les consommateurs", explique Liliane Ableitner, doctorante à l'EPFZ, qui étudie le comportement des utilisateurs et l'acceptation dans le cadre du projet. Elle est très satisfaite de la participation des utilisateurs au commerce. "Beaucoup se connectent à l'application plus souvent que prévu".

Même si les résultats détaillés ne seront disponibles qu'à la fin du projet, en janvier 2020, il apparaît déjà que le commerce augmente la consommation propre au sein de la communauté. Par exemple, au cours des deux premières semaines de février 2019, plus de 80 % de l'électricité solaire produite a été autoconsommée dans le quartier. À titre de comparaison, sans regroupement, un ménage individuel ne peut utiliser lui-même qu'environ 30 pour cent de l'électricité qu'il produit.

Les fournisseurs d'énergie en tant qu'assureurs

Mais malgré un taux d'auto-approvisionnement plus élevé, le quartier reste tributaire du fournisseur d'énergie local. Celui-ci ne se contente pas d'absorber les excédents d'électricité, il en fournit également lorsque le soleil ne brille pas et que les besoins sont élevés. "Dans ce scénario, le fournisseur d'énergie jouera à l'avenir le rôle d'un assureur", explique Ableitner. Elle est convaincue que le changement sur le marché de l'électricité ne pourra pas être arrêté. Les responsables de la compagnie d'eau et d'électricité de Walenstadt, qui ont pu être gagnés au projet, sont du même avis. Ils espèrent avoir un aperçu des nouveaux modèles commerciaux et participer dès le début à leur développement.

Dans une prochaine étape, les chercheurs étudieront comment le stockage par batterie et les charges utilisables de manière flexible, comme les pompes à chaleur ou les voitures électriques, peuvent être utilisés pour compenser les fluctuations de production. "Cela est beaucoup plus possible au sein d'une communauté qu'au sein d'un ménage individuel", explique Schopfer. En stockant l'électricité excédentaire sur place et en la réutilisant plus tard, il est en outre possible d'augmenter encore le taux d'auto-approvisionnement. "Notre objectif est de faire en sorte que le moins d'électricité possible sorte du quartier".

Ce texte est paru dans le dernier numéro du magazine de l'ETH Globe est paru.