Depuis plus d'un siècle, les entreprises du secteur de l'eau et de l'énergie ont accompli des merveilles de l'ingénierie qui ont apporté le pouvoir à des milliards de personnes à travers le monde. Sans leurs énormes et complexes engagements, nous ne pourrions jamais être là où nous en sommes aujourd'hui. Cependant, les entreprises modernes du secteur de l'eau et de l'énergie subissent une pression croissante pour réduire les émissions de carbone et passer à des sources d'énergie renouvelables. Ainsi, pour la première fois de leur longue histoire, les services publics ne sont pas les seuls fournisseurs d'énergie, car les ressources énergétiques distribuées (DR) détenues par des tiers et les prosommateurs produisent également de l'électricité pour le réseau. La réduction des coûts des équipements solaires photovoltaïques (PV) et d'autres actifs d'énergie renouvelable, ainsi que les incitations gouvernementales, stimulent la croissance des RD dans le secteur de l'énergie.

Diriger la charge vers ces nouveaux modèles opérationnels sont des prosommateurs, également connus sous le nom de « consommateurs actifs ». Dans l'ensemble, les prosommateurs exigent davantage de leurs fournisseurs de services publics, notamment un contrôle accru sur les services à la demande, une meilleure autosuffisance et une transparence à leurs propres conditions. Alors que les propriétaires d'actifs DER peuvent dans un premier temps sembler être un concurrent sur le marché de l'énergie, les leaders du secteur de l'eau et de l'énergie les plus innovants et les plus redoutables acceptent non seulement que ces changements arrivent, mais saisissent déjà de nouvelles opportunités de croissance et de diversification industrielle.

Qu'est-ce que DER et comment change-t-il les tendances dans le secteur de l'eau et de l'énergie ?

Les ressources énergétiques distribuées incluent toutes les immobilisations utilisées pour générer, stocker ou distribuer de l'électricité qui existe en dehors du réseau électrique central des services publics. Il peut s'agir d'actifs tels que des cellules photovoltaïques pour l'énergie solaire, des éoliennes et des systèmes de batteries locaux tels que ceux des véhicules électriques (VE). Typiquement, les actifs DER ont une capacité inférieure à 10 MW, sont situés au niveau du consommateur ou à proximité, et existent « derrière le compteur », ce qui signifie qu'ils se trouvent du côté consommateur des systèmes de comptage du réseau électrique.

Ces ressources sont en contraste avec les actifs traditionnels appartenant aux services publics, y compris les centrales électriques situées à distance et les lignes de transport à haute tension nécessaires à la distribution électrique à grande échelle. Toutefois, la capacité pour les propriétaires d'actifs DER d'apporter une résilience et une flexibilité supplémentaires au réseau électrique grâce à l'utilisation de technologies modernes en fait un composant précieux sur le marché. Par exemple, les systèmes de stockage d'énergie DERs comme les banques de batteries et les VE connectés peuvent être utilisés pour aider les entreprises du secteur de l'eau et de l'énergie en cas de panne génératrice en aidant à lancer les plus grands groupes électrogènes des entreprises du secteur de l'eau et de l'énergie afin qu'elles puissent plus facilement restaurer l'énergie sur l'ensemble du réseau. Entre les pressions sociales et politiques pour un avenir plus économe en énergie et les attentes d'un réseau énergétique plus stable, les RDE ont le potentiel d'optimiser et d'apporter une meilleure valeur aux réseaux de réseau existants.

Que sont les prosommateurs et comment travaillent-ils avec le secteur de l'eau et de l'énergie ?

« Prosommateur » est un mot-valise combinant « producteur » et « consommateur ». Les prosommateurs d'énergie restent généralement connectés au réseau central. Cependant, ils sont également capables de produire et même de stocker de l'énergie - typiquement avec des panneaux solaires photovoltaïques et des batteries EV. Selon la quantité d'énergie produite, cette énergie peut être utilisée pour compenser les factures mensuelles ou être revendue en excédent aux entreprises de distribution ou à d'autres services de distribution d'énergie. Ce modèle peut être appliqué à la fois aux prosommateurs résidentiels et commerciaux, avec un nombre croissant d'entreprises branchant leurs panneaux solaires et leurs flottes de véhicules électriques dans le réseau.

Les prosommateurs se répartissent généralement en trois catégories :

1. Ceux qui optimisent les taux d'autoconsommation sans connexion directe au réseau électrique
2. Ceux qui optimisent l'autoconsommation tout en restant connectés au réseau
3. Ceux qui fournissent des services de flexibilité au niveau des systèmes (centrales électriques virtuelles)

Sur la base des taux de croissance actuels, les actifs DER qui sont connectés au réseau électrique principal (catégories 2 et 3 ci-dessus) sont des acteurs majeurs, tandis que les prosommateurs isolés augmentent en nombre mais sont actuellement moins importants pour le modèle énergétique global.

Aux États-Unis, les DERs devraient produire 387 GW de puissance d' ici 2050. Parmi ces DERs, le solaire à petite échelle est l'une des formes les plus courantes pour les prosommateurs, qui sont actuellement responsables de près d'un tiers de l'énergie solaire produite aux États-Unis. Pour les prosommateurs, la plupart des systèmes photovoltaïques modernes sont généralement établis comme une connexion bidirectionnelle vers le haut et vers le bas du réseau existant, ce qui leur permet à la fois de consommer de l'énergie à partir du réseau lorsque cela est nécessaire et de le fournir au réseau lorsque cela est possible.

Un autre modèle pour les prosommateurs comprend le microréseau et les prosommateurs stockant de l'énergie qui peuvent s'inscrire dans différentes catégories en fonction de leur configuration spécifique. Un campus universitaire, par exemple, pourrait établir un microréseau où il alimente et fournit tous ses besoins en énergie indépendamment du reste du réseau électrique principal. En outre, les micro-réseaux peuvent généralement se connecter ou se déconnecter du réseau électrique principal selon les besoins, offrant la flexibilité de consommer du réseau principal ou de fonctionner comme une centrale électrique virtuelle, en fonction des capacités et des besoins.

Comment fonctionnent les modèles énergétiques derrière le compteur, le microréseau et DER ?

DER n'englobe pas seulement la production d'énergie renouvelable ou les prosommateurs; il fait référence à tout type de production et de stockage d'électricité en aval du compteur ou hors réseau. Un modèle familier est celui d'un générateur de secours diesel ou d'une série de piles de secours pour le stockage d'énergie. Il s'agit d'exemples traditionnels de DER, mais avec des technologies plus avancées, les nouveaux systèmes évoluent constamment.

Avec la croissance du marché des véhicules électriques, par exemple, il est prévu que les sociétés de véhicules électriques se transformeront bientôt en centrales électriques virtuelles et en systèmes de stockage d'énergie. La croissance de l'intelligence artificielle (IA) a rendu cela plus faisable, car la recharge/décharge intelligente peut être utilisée pour charger aux heures creuses. Cela donne au réseau plus de flexibilité et de stabilité en termes de stockage d'énergie, et ce type d'IA facilite également la réduction des coûts de recharge pour les propriétaires de véhicules électriques lorsqu'ils sont couplés à des taux variables sur leur facture d'électricité lorsqu'ils facturent aux heures creuses.

Cette adoption accrue des systèmes d’IA permet également aux nouvelles startups du secteur de l’énergie de prendre une part du marché. Les nouvelles start-ups concurrentielles et les géants du secteur de l'eau et de l'énergie exploitent les technologies d'IA pour mieux répondre aux besoins des clients. L'IA est utilisée pour prévoir les besoins en charge et les capacités de génération, ainsi que pour l'optimisation du réseau et la planification du réseau, ce qui permet d'éviter les pannes, d'économiser de l'argent et d'améliorer l'efficacité opérationnelle.

L’âge du prosommateur: défis et avantages

Le prosumerisme et les modèles économiques « intelligents » axés sur les données entraînent des changements qui répondent mieux aux demandes des consommateurs en matière d'économie, de transparence et de minimisation de l'empreinte environnementale. Bien que ces nouveaux modèles présentent certainement des défis, ils offrent également aux entreprises du secteur de l'eau et de l'énergie existantes l'occasion de s'intégrer à cette nouvelle catégorie de clients pour offrir des avantages gagnants/gagnants dans une gamme plus diversifiée de produits et de services.

• Le matériel, l'installation et la maintenance DER sont tous de plus en plus économiques et plus efficaces au fil du temps, en particulier pour les systèmes photovoltaïques. Le prix des systèmes photovoltaïques a chuté de plus de 70 % au cours de la dernière décennie, ce qui explique la croissance exponentielle de ces types de systèmes. En fait, avec un taux de croissance annuel moyen des installations aux États-Unis de 42 % chaque année au cours de la dernière décennie, il n’est pas surprenant que le solaire représente la plus grande part de la nouvelle capacité de production électrique pour 2021. Et bien sûr, l'amélioration des performances et la baisse des coûts des technologies photovoltaïques profitent à la fois au petit prosommateur et à l'acheteur de matériel de qualité utilitaire.
• Les entreprises du secteur de l'eau et de l'énergie peuvent également aider les prosommateurs plus directement en répondant à leurs besoins importants en matière d'équipements et de technologies en intégrant verticalement des services tels que le support technologique et les services éducatifs pour les clients. Cela peut être réalisé sous la forme d'une maintenance à prix réduit et de l'installation de choses telles que les équipements photovoltaïques, les panneaux solaires et les batteries.
• Enfin, le passage à des sources d'énergie alternatives et à des actifs DER est également susceptible de réduire la dépendance politique et financière et les risques liés à l'utilisation de ressources limitées et géospécifiques telles que le charbon et le pétrole. C'est particulièrement évident à la lumière de la réduction du coût de production d'énergie renouvelable.

En d'autres termes, il peut sembler que les prosommateurs et les DERs représentent une menace en prenant une part du marché de l'énergie auprès des grands fournisseurs d'électricité. Mais en réalité, la consommation énergétique mondiale ne fera que continuer à croître, tout comme les demandes des clients en matière de transparence et de durabilité. En s'appuyant sur ces tendances et en appliquant leurs formidables réseaux de clients, leurs ressources étendues et leurs décennies d'expérience, les fournisseurs du secteur de l'eau et de l'énergie peuvent exploiter et monétiser les DERs afin d'améliorer leur efficacité opérationnelle et de mieux servir leurs clients.

Les solutions intelligentes et pilotées par les données pour le secteur de l'eau et de l'énergie profitent à la fois aux prosommateurs et au secteur de l'eau et de l'énergie

Pour faire face au nombre croissant d'ED intégrés au réseau électrique sans être submergés, les entreprises du secteur de l'eau et de l'énergie doivent s'appuyer davantage sur des infrastructures intelligentes. Ces solutions optimisées par l'IA peuvent améliorer la collecte et la gestion des données afin d'informer les opérateurs des risques, de l'inefficacité et des opportunités d'optimiser les systèmes et les réseaux. Ceux-ci peuvent ensuite être ciblés de manière prévisible pour augmenter le bénéfice global que les prosommateurs apportent au réseau électrique, ainsi que la valeur qu'ils reçoivent en tant que contributeurs.

Et bien qu’il existe de nouvelles opportunités pour les entreprises du secteur de l’énergie d’interagir avec leurs réseaux de consommateurs, la faible satisfaction des clients avec les entreprises de services publics d’électricité en Europe et en Amérique du Nord continue de poser problème. Avec plus d'acteurs et de startups de distribution d'énergie dans le jeu, les attentes des consommateurs et des prosommateurs sont en hausse. Les fournisseurs les mieux placés pour réussir seront ceux qui trouveront des moyens d'ajouter un soutien significatif et de la valeur à ce marché concurrentiel et de plus en plus complexe.

Grâce à l'utilisation de solutions intelligentes pour le secteur de l'eau et de l'énergie optimisées par l'IA, les fournisseurs peuvent gérer, analyser et exploiter les données sur l'ensemble de leurs réseaux de consommateurs. Cela peut permettre aux entreprises du secteur de l'eau et de l'énergie du futur de personnaliser l'expérience client et les plans d'économies d'énergie, ainsi que de développer des informations prédictives sur le moment et l'endroit où les clients voudront mettre à niveau ou augmenter leurs actifs et matériels DER et prosommateurs.

Modèles de gestion des sources d'énergie alternatives et du secteur de l'eau et de l'énergie

La pression sociale croissante, la complexité politique et les événements climatiques désastreux alimentent la décarbonisation. Et la volonté de disposer de sources d'énergie plus efficaces et plus rentables motive une nouvelle génération de consommateurs plus engagés.

Pour les innovateurs et les leaders éclairés dans le secteur de la production et de la distribution d'énergie, l'avenir de leur industrie dépend fortement de l'offre d'une satisfaction client supérieure. Cela implique de remodeler les infrastructures et les services autour des clients du futur, en particulier les prosommateurs. Si elle est gérée stratégiquement, cela peut mener à une victoire/victoire à la fois pour le secteur de l'eau et de l'énergie et pour les prosommateurs. Pour donner vie à des solutions attrayantes, vous devez être capable de rassembler et de comprendre une grande variété d'ensembles de données disparates et complexes. Et pas seulement pour collecter ces données et les examiner isolément, mais aussi pour les concrétiser à l'aide de systèmes intelligents, à l'aide d'outils d'IA et de Machine Learning qui leur permettent de raconter des histoires exploitables, de formuler des recommandations pertinentes et de prendre des décisions rapides et intelligentes en temps réel.