L’Inf’OSE de ce mois de mai vous propose d’exprimer en détail le problème de la pollution lumineuse, dont les
conséquences environnementales sont bien souvent sous-estimées.
La technologie est également à l’honneur avec un article sur la technologie aérovoltaïque dont le rendement et la
simplicité de conception lui laisse présager un bel avenir.
Un article est consacré aux supergrids, ces réseaux électriques ultra haute tension à courant continu qui pourraient
bientôt voir le jour pour raccorder des sites de production renouvelable isolés aux centres de consommation. Sera
aussi abordé la transformation du secteur de l’énergie autour des enjeux de la digitalisation, de l’électrification et
de la décentralisation qui donne un aperçu de ce que pourraient être les business model de demain.
Enfin, ce numéro vous emmènera jusqu’en Libye, où la contrebande de pétrole plonge le pays dans le chaos et la
corruption.
Bonne lecture.
mémoire genie civil presenté lors de la soutenance de mémoire
Inf'OSE Mai 2017 N°123
1. SOMMAIRE
Mai 2017 n° 123
Sommaire
L’Inf’OSE de ce mois de mai vous propose d’exprimer en détail le problème de la pollution lumineuse, dont les
conséquences environnementales sont bien souvent sous-estimées.
La technologie est également à l’honneur avec un article sur la technologie aérovoltaïque dont le rendement et la
simplicité de conception lui laisse présager un bel avenir.
Un article est consacré aux supergrids, ces réseaux électriques ultra haute tension à courant continu qui pourraient
bientôt voir le jour pour raccorder des sites de production renouvelable isolés aux centres de consommation. Sera
aussi abordé la transformation du secteur de l’énergie autour des enjeux de la digitalisation, de l’électrification et
de la décentralisation qui donne un aperçu de ce que pourraient être les business model de demain.
Enfin, ce numéro vous emmènera jusqu’en Libye, où la contrebande de pétrole plonge le pays dans le chaos et la
corruption.
Bonne lecture.
EDITORIAL
NF’ SE
Les actualités ......... p.2
Eclairagenocturneetpollution
lumineuse:«ilestgrandtemps
de rallumer les étoiles ... p.4
Le solaire dans le bâtiment :
l’aérovoltaïque a-t-il de l’avenir ? .. p.9
Fatigué d’entendre parler des microgrids ?
Voici pour vous les supergrids ! ............... p.11
La route clandestine du pétrole libyen ................. p.15
Systèmes solaires d’une habitation
Source : fotolia
Transformation digitale nouveaux business
models ................................................................... p.13
2. Just Another Newsletter Title
Actualités
INF’OSE Mai 2017 n° 123 2
Actualités
Pétrole - Quand les découvertes de pétrole sont au
plus bas mais que les majors enregistrent des profits
conséquents
Les chiffres sont tombés, l’année 2016 est une an-
née historique pour le secteur pétrolier. Avec des
découverte de brut de l’ordre de 2,4 milliards de barils
l’an dernier, il faut remonter en 1940 pour trouver des
chiffres aussi bas (en 2014 c’était plus de 20 milliards
de barils). Ces mauvais résultats sont une conséquence
directe des faibles prix du pétrole enregistrés en 2015-
2016, qui a entrainé une baisse de financements pour
l’exploration pétrolière. Afin d’éviter la crise chez les
majors, de nombreux plans de restructuration ont été
menés et ont abouti à de fortes économies. Fin 2016,
devant l’ampleur de la potentielle crise à venir, la Russie
a signé un accord avec l’OPEP limitant le nombre de
barils produits pour faire remonter le cours de l’or noir.
Avec un prix du pétrole se stabilisant et des cou-
pures sur les postes de dépenses les moins impor-
tants, les majors ont enregistré des bénéfices con-
séquents notamment grâce à l’activité raffinage
qui a présenté un très bon résultat économique.
Cependant, le spectre d’une nouvelle crise pétrolière
semble se profiler à l’horizon 2020 selon l’AIE du fait
des faibles investissements prévus dans l’exploration.
Hydrogène : Bilan de la conférence de Hanovre
Du 23 au 27 avril s’est tenue la conférence d’Hanovre
dédiée à l’hydrogène. Elle rassemblait les plus
grands acteurs de l’hydrogène au niveau mondial avec
notamment la présence de l’Hydrogen Council. De nom-
breuses nouveautés qui donnent les orientations de
R&D de ce secteur ont été présentées. Avec en première
ligne la présentation de nouveaux modèles de voiture
hydrogène, ce qui montre l’engouement des grandes
marques (BMW, Toyota, Hyundai, …) pour ce secteur.
Des unités de production massive d’hydrogène de
technologie PEM (Proton Exchange Membrane) ont
également été présentées par AREVA H2GEN et ITM
Power. Ces unités pourraient servir à valoriser les sur-
plus d’énergie renouvelable qui sont actuellement per-
dus. De puissance comprise entre 60 et 100 MW, elles
représentent un saut de puissance important comparé
à ce qui est fait aujourd’hui en terme d’électrolyse PEM.
Enfin, la société McPhy a présenté son concept innov-
ant de station de distribution d’hydrogène tout en un,
produisant et compressant elle-même l’hydrogène pour
directement alimenter des véhicules en 700 bars, le
tout avec une emprise au sol réduite. Ce concept Plug
& Play a séduit le DOE Américain et a remporté un prix
de 1M de dollars et pourrait à terme permettre le déploi-
ement rapide de stations de distribution d’hydrogène.
Nucléaire : Du mouvement dans le projet de
stockage de déchet nucléaire CIGEO
Epineux sujet qu’est le projet de stockage de déchets
nucléairesdeBuredanslaMeuse.Portéparl’ANDRA,ce
projet a pour objectif de stocker 200 000 colis de déchets
nucléaires à vie longue produit par l’ensemble du parc
nucléaire français. Le changement de gouvernement,
avec M. Hulot au ministère de l’environnement, pourrait
entrainer un virage sur ce dossier, ce dernier prônant une
concertation citoyenne et une démocratie participative.
Par ailleurs, le stockage des déchets nucléaires fait actu-
ellement les gros titres avec les nombreuses avaries ren-
contrées par la zone de stockage de déchets américaine
de Hanford (Etat de Washington, USA). Ce site, créé pen-
dant la seconde guerre mondiale pour le bon déroule-
ment du projet Manhattan, rencontre assez fréquem-
ment des dysfonctionnements. Les derniers en date sont
une importante fuite de cuve en 2016 et surtout un ef-
fondrement de galerie le 10 mai 2017. Même si les instal-
lations de Hanford et de Bure ne sont pas comparables,
étant donné que la première a été construite à la hâte il y
a plus de 70 ans alors que la seconde est à l’étude depuis
plus de 15 ans, ces événements pourraient envoyer un
signal négatif sur le stockage de déchets nucléaires.
EDF : Evolution de son portefeuille d’actif
Il y a du mouvement chez EDF ! Afin d’atteindre
son objectif ambitieux de doubler son portefeuille
d’énergie renouvelable, EDF a annoncé qu’elle comp-
tait racheter l’entreprise allemande Futuren pour un
montant de 320 millions d’euros. Spécialisée dans
l’éolien, Futuren dispose d’un portefeuille de 746 MW
d’éolien ainsi que de 168 MW de projets autorisés.
Parallèlement, EDF a décidé de se séparer de
1800 MW d’actifs de centrale à charbon via la ces-
sion de sa filiale EDF Polska. L’entreprise polonaise PGE
se porterait acquéreur. Si ces mouvements d’actifs
3. Just Another Newsletter Title
Actualités
INF’OSE Mai 2017 n° 123 3
Sources :
• https://www.franceinter.fr/info/un-vote-local-mais-capital-pour-le-site-de-bure
• http://abonnes.lemonde.fr/planete/article/2017/05/19/bure-un-dossier-radioactif-pour-nicolas-hulot_5130337_3244.html
• http://abonnes.lemonde.fr/economie/article/2017/04/26/edf-s-ouvre-une-porte-sur-l-eolien-en-allemagne_5118013_3234.html
• https://www.lesechos.fr/industrie-services/energie-environnement/0212070689085-edf-en-passe-de-tourner-la-page-du-charbon-en-
pologne-2086681.php
• http://abonnes.lemonde.fr/economie/article/2017/05/22/edf-le-tournant-du-nucleaire_5131595_3234.html
• http://www.cigéo.com/calendrier-debat-public
Baptiste CALMETTE
étaient validés, cela confirmerait le virage straté-
gique d’EDF d’éliminer de son portefeuille énergé-
tique les actifs fossiles et de se recentrer sur les ENR.
Reste la grande question de l’atome pour EDF, si la page
nucléaire semble se tourner dans bien des pays comme
l’a illustré récemment la décision des Suisses de sortir du
nucléaire, d’autres s’équipent comme le Royaume Uni,
ou y reviennent comme le Japon qui vient de remettre
en service un 4ème réacteur. La question devrait trou-
ver sa réponse en 2018 avec la réponse de l’ASN sur
l’autorisation ou non de valider le grand carénage.
Cette même année, EDF devrait enfin mettre en service
le nouvel EPR de Flamanville, si toutefois la cuve est ju-
gée conforme par l’ASN. Verdict en septembre 2017.
Politique : Nicolas Hulot, nouveau ministre de la
transition énergétique
L’ancien animateur d’Ushuaia, qui avait réalisé une im-
portante campagne de communication via sa fonda-
tion pour la COP21, a été nommé ministre de la transi-
tion écologique et solidaire. Il aura à charge de traiter
les dossiers sur l’énergie, parmi les plus importants
dans l’histoire de la France. Tout d’abord concernant
l’importance de la place du nucléaire dans le bouquet
énergétique Français, une première échéance arrivera
en 2018 avec l’autorisation de l’ASN pour le grand caré-
nage. Cette décision engagera la France jusqu’à la fin
du XXIe siècle. Ensuite, il devra se prononcer sur le pro-
jet de stockage de déchets nucléaires de Bure (Meuse)
dont la construction devrait débuter en 2021 et qui est
en train de s’enliser à la manière du projet d’aéroport de
Notre Dame des Landes. Enfin, il devra poursuivre les
efforts de Ségolène Royal dans les domaines de la mo-
bilité zéro émission et de l’efficacité énergétique dans
le bâtiment, postes de consommation d’énergie où les
économies sont les plus faciles à réaliser, afin d’atteindre
les engagements pris par la France durant la COP21.
Les décisions de M. Hulot auront un impact à long
terme sur le paysage énergétique Français et se-
ront scrutées par la communauté internationale
auprès de laquelle la France se doit d’être exem-
plaire au vu de son implication dans la COP21.
5. Just Another Newsletter Title
INF’OSE Mai 2017 n° 123 5
Articles
bienaujourd’huiproscrits,commelesboulesàvapeurde
mercure, interdites sur le marché européen depuis 2015.
En2012,3millionsde«boules»étaientencorerecensées.
La part d’économies d’énergie est donc importante : le
remplacement des 3 millions de luminaires « boules »
devraient permettre une économie de 800 GWh/an, et
l’ADEME et l’AFE estiment que le renouvellement total
du parc d’éclairage public devrait permettre de réaliser
40 à 75% d’économies d’énergie. Seul problème : pour
rénover totalement ce parc, 9 à 10 milliards d’euros
d’investissements sont nécessaires, et au rythme actuel,
il faudrait plus de 30 ans pour le renouveler entièrement.
Les effets de la disparition de la nuit
Au-delà des économies d’énergie possibles, cet éclairage
nocturne a de nombreux impacts négatifs (ANPCEN). La
multiplication des sources lumineuses ces 30 dernières
années a engendré une rupture de l’alternance jour/nuit,
ce qui n’est pas sans conséquence sur les écosystèmes.
Le monde la nuit en 1970 et en 2010
Source : NASA GSFC
Pour la faune, la lumière crée une nouvelle barrière,
générant une fragmentation des habitats. Cette lu-
mière artificielle, deuxième cause de mortalité des
insectes, éblouit également de nombreuses espèces
nocturnes, empêchant leurs déplacements ou leurs
migrations, perturbant leur reproduction, mais aussi
les relations proies/prédateurs et par effet domino
une bonne partie de la chaîne alimentaire. Cette lu-
mière omniprésente peut également avoir un impact
sur la photopériode et donc la croissance des plantes.
L’homme n’est pas épargné. L’existence d’un halo lu-
mineux constant et de lumières intrusives (éclairage
Le halo lumineux d’une ville
Source : nuitfrance.fr
de l’intérieur de logements du fait de lampadaires ex-
térieurs mal placés ou mal orientés) a également des
effets sur sa santé car, en diminuant la qualité et la
quantité de son sommeil, l’éclairage nocturne per-
turbe son cycle hormonal (notamment la sécrétion
de mélatonine). Des études se penchent ainsi sur les
liens entre la perturbation du cycle circadien humain
et certains cancers, notamment le cancer du sein.
Et que penser de la disparition de la nuit dans certaines
agglomérations, qui ne voient plus jamais les étoiles ?
L’ effet sur le paysage nocturne et sur les êtres vivants est
tel qu’on parle aujourd’hui de « pollution lumineuse ».
7. Just Another Newsletter Title
Promotion 2015
INF’OSE Mai 2017 n° 123 7
Promotion 2015Articles
Des solutions locales : les pieds sur terre mais la tête
dans les étoiles
A l’échelle locale, certains élus et citoyens ont pris
conscience de cet enjeu et mis en place leurs pro-
pres solutions pour réduire consommations én-
ergétiques, factures, et pollution lumineuse.
A l’entrée de certains villages, un nouveau panneau est
venu s’ajouter aux petites fleurs des « villages fleuris ».
L’ANPCEN a créé le label « Villes et Villages étoilés »,
qui attribue une à cinq étoiles aux communes qui
œuvrent pour la qualité de la nuit et de l’environnement
nocturne, en prévenant, limitant ou supprimant les
nuisances lumineuses. 570 communes ont d’ores
et déjà obtenu leurs étoiles et retrouvé leur ciel.
L’utilité de l’éclairage public à certaines heures de la
nuit et à certains endroits de leur territoire a d’ailleurs
été questionnée par près de 12 000 communes, qui ont
choisi d’éteindre leur éclairage public partiellement ou
totalement, souvent entre minuit et 6h du matin. Beau-
coup sont de petites communes, mais des villes plus
importantes comme Evreux (Normandie, 50000 habi-
tants) ou Annecy (Haute-Savoie, 125 000 habitants)
ont engagé ce type de démarche. Les économies à la
clé sont souvent substantielles et permettent de ré-
investir dans du matériel moins énergivore et mieux
adapté. La ville de Saumur (Maine-et-Loire, 27 000
habitants) a ainsi réalisé une économie de 85 000€
en un an lors de la mise en place de l’extinction.
Certaines collectivités ont entrepris une réflexion plus
avancée sur leurs usages et la rationalisation de ceux-
ci. le travail mené autour de la réserve internationale de
ciel étoilé (RICE) du Pic du Midi en est un bon exemple.
La création de cette RICE, la 1ère d’Europe continen-
tale, a nécessité un important travail de diagnostic et
d’amélioration de l’éclairage avec les collectivités envi-
ronnantes. Les 87 communes du Pays de Lourdes et des
Vallées des Gaves ont ainsi été auscultées par un bureau
d’études, Dark Sky Lab, qui a caractérisé leur éclairage
public (selon 5 critères : consommation par km2
, flux lu-
mineux en lumen, temporalité de l’éclairage, tempéra-
ture de couleur, % de lumière émis vers le ciel), élaboré
des préconisations et évalué les économies d’énergie et
financières pouvant être réalisées. Le diagnostic a ainsi
aboutiàlaconclusionqu’ilseraitnécessaired’investirplus
de 2 millions d’euros pour rénover une bonne partie des
points lumineux, mais que cela permettrait de réduire
de 52% les consommations annuelles liées à l’éclairage,
permettant un retour sur investissement en 7 ans. Plus-
ieurs villages tests ont déjà mis en place les préconisa-
tions, et les résultats sont impressionnants (cf. photos).
Rénovation de l’éclairage public d’Aulon
Source : Dark Sky Lab, RICE du Pic du Midi, PLVG
Côté événementiel, le Jour de la Nuit, campagne nationale de sensibilisation organ-
isée depuis 2009 par l’Association Agir pour l’Environnement et qui a lieu chaque an-
née en octobre, est l’occasion pour les territoires d’organiser conférences, balades noc-
turnes, et représentations artistiques pour rappeler aux citoyens la place des étoiles.
Certains sont même prêts à s’engager pour faire appliquer la loi, voire plus : des collectifs d’extincteurs, com-
me « le Clan du Néon », se déplacent la nuit armés de grandes perches afin d’actionner un petit boitier desti-
né aux pompiers et permettant, depuis l’extérieur, de couper l’électricité et d’éteindre les vitrines des magasins.
8. Just Another Newsletter Title
Promotion 2015
INF’OSE Mai 2017 n° 123 8
Promotion 2015Articles
Apolline FAURE
Sources :
• « La nuit, autre espèce en voie de disparition ? », Actu-Environnement, Septembre 2008, consultable en ligne https://www.actu-envi-
ronnement.com/ae/news/pollution_lumineuse_5797.php4
• « Eclairage public : quelles solutions pour réduire la facture énergétique et la pollution lumineuse ? », Actu-Environnement, Septem-
bre 2009, consultable en ligne : https://www.actu-environnement.com/ae/news/etde_solutions_eclairage_public_poullution_lumin-
euse_energie_8182.php4
• « Eclairage public : un gisement d’économies d’énergie », ADEME, http://www.ademe.fr/collectivites-secteur-public/patrimoine-com-
munes-comment-passer-a-laction/eclairage-public-gisement-deconomies-denergie
• Site de l’Association nationale pour la protection du ciel et de l’environnement nocturnes (ANPCEN) www.anpcen.fr
• « L’éclairage en chiffres », Association française de l’Eclairage, consultable en ligne : http://www.afe-eclairage.fr/afe/l-eclairage-en-
chiffres-26.html
Avons-nous peur de la nuit ?
La majorité du grand public est cependant peu sen-
sibilisée à ces questions et aux enjeux qui y sont liés.
L’éclairage public reste, dans l’inconscient collectif, un
gage de sécurité. 90% des Français déclarent ainsi que
celui-ci est « un enjeu central de sécurité », et 87% qu’il
est un facteur de sécurité sur les routes départementales
et communales (AFE). Ces chiffres nous questionnent sur
notre rapport à la lumière : avons-nous peur de la nuit ?
Les statistiques montrent qu’au contraire, le taux acci-
dentel est moindre sur les routes non éclairées (pour ex-
emple, en 2007, l’extinction de l’A15 suite à des actes de
vandalismeafaitbaissélenombred’accidentsde30%),et
que les actes de malveillance ne sont pas plus nombreux
dans les zones non éclairées. Plusieurs villes ayant choisi
l’extinction, comme Ploemeur (Morbihan, 20 000 habi-
tants), ont réalisé une étude des impacts générés par ce
choix et n’ont constaté aucune incidence sur la sécurité
des biens et des personnes. Il semble qu’il y ait donc con-
fusion entre insécurité réelle et sentiment d’insécurité.
La question de la densité lumineuse doit aussi être
posée : en moyenne, en France, l’éclairage pub-
lic représente 91 kWh/an/habitant (2009, Actu En-
vironnement), soit plus du double de l’Allemagne.
Un constat qui doit amener à nous questionner sur nos
usages et notre besoin vital de cet éclairage nocturne. En
France, les illuminations de fin d’année génèrent un ap-
pel de puissance de 1 300 MW, dont 75% dû aux éclairag-
es festifs des particuliers, soit l’équivalent d’une tranche
nucléaire. Si on se remémore l’hiver 2016-2017 et les
difficultés d’alimentation du réseau, cela fait réfléchir…
9. Le solaire dans le bâtiment : l’aérovoltaïque a-t-
il de l’avenir ?
Just Another Newsletter Title
INF’OSE Mai 2017 n° 123 9
Promotion 2015Articles
Les panneaux photovoltaïques classiques présentent
des rendements faibles de production d’électricité,
et dégagent une quantité d’énergie non négligeable
sous forme de chaleur. Ces enjeux ont poussé certaines
entreprises à chercher à faire évoluer la technologie
pour augmenter le rendement de ces panneaux PV.
Dans cette optique, une nouvelle technologie vient
d’apparaître sur le marché français et est notamment
commercialisée auprès des particuliers qui recherch-
ent une plus grande indépendance énergétique : c’est
l’aérovoltaïque. C’est l’entreprise française Systovi qui a
eu l’idée de ce nouveau système innovant en 2011, qui
porte le nom de « R-volt ». En contrepartie de son coût
plus élevé que celui du photovoltaïque, la technologie
aérovoltaïque présente d’autres avantages fiscaux, en
particulier l’éligibilité au Crédit d’Impôt de 30% (sur une
assiette de dépenses de 4000€, donc plafonné à 1200€),
ce qui n’est pas le cas du PV classique, ainsi qu’à uneTVA
à 5,5% et à l’Eco Prêt à taux zéro.
La technologie photovoltaïque classique est basée prin-
cipalement sur la conversion de la lumière du soleil en
électricité. Par ce processus, le panneau photovoltaïque
dégage une quantité considérable de chaleur (estimée
à 3 fois l’électricité produite). Cette perte énergétique
thermique dégrade de plus le rendement des panneaux
PV ainsi que leur durée de vie. La technologie aérovolta-
ïque à laquelle ont abouti les recherches de l’entreprise
Systovi a comme objectif de produire de l’électricité
photovoltaïque conventionnelle, et en même temps
de récupérer autant que possible la chaleur dégagée,
aujourd’hui inutilisée. Ce principe permet d’exploiter
plus efficacement le potentiel solaire, allant jusqu’à 80%
d’énergie reçue et exploitée, au lieu de 20% pour le PV.
Avec ces rendement intéressants de l’aérovoltaïque,
cette technologie pourrait, dans un futur proche, être
celle qui exploitera le plus le gisement énergétique so-
laire, principalement au niveau des habitations.
Côté technique, l’aérovoltaïque possède plusieurs
avantages par rapport au photovoltaïque. Il peut effec-
tivement apporter une réponse à plusieurs usages, en
produisant de l’électricité et de la chaleur, et en facili-
tant la ventilation et le rafraîchissement du bâtiment, et
permet aussi la production d’eau chaude sanitaire s’il est
associé à un ballon d’eau.
Ce système est innovant en termes d’optimisation de
l’énergie utile récupérée tout en étant simple du point
de vue conception. Il repose sur la même architecture
que les panneaux photovoltaïques conventionnels, à la
différence qu’il dispose de deux côtés fonctionnels. Le
côté orienté vers les rayonnements solaires - qui est un
simple panneau photovoltaïque - permet de capter les
photons émis par le soleil, et de les transformer en un
courant électrique via les cellules PV, ce qui dégage de la
chaleur. Cette électricité peut être consommée sur place
(autoconsommation), ou revendue sur le réseau élec-
trique. L’autre côté est équipé d’un collecteur d’air chaud
qui permet de récupérer la chaleur. Grâce à ce collecteur,
l’air est amené dans un module de ventilation, il est en-
suite filtré et purifié, puis insufflé et distribué à l’intérieur
du bâtiment par des bouches d’air. Un thermostat per-
met de réguler la température souhaitée en rejetant le
surplus d’air chaud vers l’extérieur du bâtiment. Ainsi,
grâce à cette récupération de chaleur, les panneaux sont
refroidis directement, et leurs performances et durée de
vie sont améliorées.
Le système aérovoltaïque est, par ailleurs, réversible :
il a un rôle d’appoint de chauffage aux systèmes déjà
existants dans le bâtiment pour réduire la facture liée à
cet usage; il peut être utilisé également pour le rafraî-
chissement pendant les nuits chaudes d’été grâce aux
propriétés physiques des panneaux , qui génèrent une
température de l’air circulant sous les cellules plus basse
que celle de l’air nocturne.
En un mot, l’aérovoltaïque est une technologie photo-
voltaïque optimisée par l’ajout d’une nouvelle fonction.
Elle permet d’apporter un supplément de chaleur en
hiver, un rafraîchissement en été, une ventilation de l’air,
et surtout possède un rendement énergétique supéri-
eur aux panneaux photovoltaïques conventionnels.
10. Just Another Newsletter Title
Promotion 2015
INF’OSE Mai 2017 n° 123 10
Promotion 2015Promotion 2015Articles
Amine EL MOUSSAOUI
Sources :
• https://www.quelleenergie.fr/magazine/energie-solaire/interview-aerovoltaique-34461/
• http://www.tucoenergie.fr/votre-projet-photovoltaique/fonctionnement-aerovoltaique/
• http://lenergeek.com/2017/01/27/laerovoltaique-le-remplacant-du-photovoltaique/
• http://www.les-energies-renouvelables.eu/conseils/aerovoltaique/
Principe de l’aérovoltaïque
Source : Sarl NTS
11. Just Another Newsletter Title
INF’OSE Mai 2017 n° 123 11
Promotion 2015Articles
Fatigué d’entendre parler des microgrids ?
Voici pour vous les supergrids !
Les grids – réseaux en anglais – constituent depuis
plus d’un siècle le support de la transmission de
l’énergie électrique, indispensable pour soutenir le
mode de vie moderne. Aujourd’hui, les préoccupa-
tions environnementales poussent de nombreux
pays à augmenter la part des énergies renouvelables
dans leur mix énergétique donnant ainsi naissance à
un nouveau réseau de transmission : les supergrids.
Typiquement, les moyens de production sont constru-
its à la fois assez proche des grands centres urbains
pour permettre une transmission aisée de l’électricité
produite et suffisamment loin pour ne pas déranger la
plupart des citoyens. Les combustibles fossiles peuvent
être transportés à ces centres de production depuis
les mines et les puits d’extraction si nécessaire. Cepen-
dant, l’emplacement où l’énergie solaire ou éolienne
est générée n’est pas négociable. Les zones disposant
d'un potentiel élevé pour les énergies renouvelables se
situent souvent bien loin des zones les plus peuplées.
Les grids traditionnels fonctionnent en courant al-
ternatif (AC) mais une injection importante d’énergie
renouvelable risque de les surcharger lorsque cette
énergie est dirigée aux centres de consommation.
Un grid de grande capacité en courant continu (DC)
totalement séparé peut soulager le grid en AC. Le
HVDC (courant continu haute tension) permet de mi-
nimiser les pertes de transport sur de longues dis-
tances. Il marque le début des supergrids en DC.
La guerre des courants
L’omniprésence de l’AC remonte à la « guerre des cou-
rants » lors de l’électrification au cours des années
1880 et 1890. Le facteur de décision en faveur de l’AC
fut le transformateur. Celui-ci permet de monter et de-
scendre le niveau de tension respectivement après
la génération pour une transmission plus efficace sur
de longues distances et en bout de ligne pour la dis-
tribution aux consommateurs. À l’époque, l’utilisation
du courant continu présentait peu d’avantages.
Même le thyristor, interrupteur électronique semi-
conducteur à l’état solide n’offrait pas de grands avan-
tages sur les dizaines ou les centaines de kilomètres
sur lesquels s’étendaient les réseaux. Quelques lignes
en courant continu ont cependant été construites, à
l’instar de celle sous la Manche liant le Royaume-Uni et
la France. Néanmoins cette interconnexion a été justi-
fiée par la limitation de la puissance active transmissible
compte tenu de la production des réactifs par les câbles
sous-marins lorsque ceux-ci sont alimentés en AC.
Sur des distances transcontinentales, la situation bas-
cule vers le DC. Les lignes électriques en DC sont moins
coûteuses à construire. En particulier, l’empreinte des
pylônes est plus faible car chaque câble en DC peut
transporter beaucoup plus de puissance active que
son équivalent en AC [2]. Certes, les stations de conver-
sion à thyristors sont chères. Celles de la ligne de Plains
and Eastern en Oklahoma (États-Unis) coûtent environ
1 milliard de dollars soit 2/5 du coût total du projet.
Malgré tout, l’ultra-haute tension requise pour la trans-
mission transcontinentale est mieux réalisée en DC.
Un supergrid asiatique
La Chine est le pays le plus avancé en ce qui con-
cerne l’UHVDC (courant continu à très haute tension).
La construction des lignes UHVDC a explosé là-bas
en raison de sa géographie. En effet, 3/4 de son char-
bon se trouve dans l’extrême nord et nord-ouest du
pays, 4/5 de ses sources hydroélectriques sont dans
le sud-ouest et la plupart de la population habite
l’est à 2 000 km ou plus de ces sources d’énergie.
L’installation d’UHVDC en Chine a commencé en
2010 par la mise en service d’une ligne à 800 kV,
d’une capacité de 6 400 MW, depuis le barrage de
Xiangjiaba jusqu’à Shanghai. La ligne la plus longue
en construction, Changji-Guquan, 1.100 kV, trans-
portera 12 000 MW sur 3 400 km depuis la région
de Xinjiang - riche en charbon et en vent – jusqu’à
la province d’Anhui. State Grid, le fournisseur mo-
nopolistique d’électricité du pays, envisage d’avoir
23 interconnexions point à point à l’horizon 2030.
Mais il veut aller plus loin. En mars 2016, State Grid a
signé un mémorandum d’accord avec Rosseti (Russie),
SoftBank (Japon) et KEPCO (Corée du Sud) engageant
le développement à long terme d’un supergrid asi-
atique conçu pour transporter de l’électricité d’origine
éolienne de la Sibérie jusqu’à la mégalopole de Séoul.
12. Just Another Newsletter Title
Promotion 2015
INF’OSE Mai 2017 n° 123 12
Promotion 2015Promotion 2015Articles
Alejandro YOUSEF DA SILVA
Sources :
• http://www.economist.com/blogs/economist-explains/2017/01/economist-explains-10
• https://www.economist.com/news/science-and-technology/21714325-transmitting-power-over-thousands-kilometres-requires-new-electricity
• http://spectrum.ieee.org/energywise/energy/the-smarter-grid/trio-of-nations-aim-to-hook-asia-super-grid-to-grids-of-the-world
Des enjeux politiques à soulever
Ce projet n’est pas sans rappeler Desertec en Europe.
Celui-ci visait à exporter de l’énergie solaire du Sahara
vers l’Europe. De tels projets comportent des risques
au-delà de ceux purement technologiques. Exporter
une part importante de sa production d’électricité vers
un pays voisin implique d’avoir une grande confiance
dans la stabilité politique et dans la bonne volonté de
celui-ci. En effet, une des raisons pour lesquelles De-
sertec a échoué était justement le manque de confiance.
Si un supergrid mondial qui transporte de
manière flexible de l’énergie autour de la pla-
nète est construit, les villes dans le monde pour-
ront exploiter beaucoup plus d’énergie d’origine
renouvelable qu’elles ne le font aujourd’hui. La tech-
nologie pour le faire est là mais la question est de savoir
si la volonté politique pour une telle intégration existe.
Grid avec différentes unités de production d’électricité
Source : fotolia
13. Just Another Newsletter Title
INF’OSE Mai 2017 n° 123 13
Promotion 2015Articles
Transformation digitale, nouveaux
business models
La transition énergétique actuelle, où la structure
des marchés de l’énergie connaît de nouvelles
tendances et perturbations induites par une péné-
tration des moyens de production décentralisés et
une numérisation progressive du réseau électrique,
entraîne chez les acteurs énergétiques européens
une remise en cause de leur business model actuel.
Les 25 plus grandes utilities européennes du secteur
énergétique ont déjà concédé de lourdes pertes en
raison de la dépréciation de leurs actifs de produc-
tions thermiques, accentuées par la baisse du prix
du baril et la chute des prix de l’électricité, ce qui les a
obligé à se repositionner parfois plus rapidement que
prévu sur les énergies renouvelables, les services éner-
gétiques connectés et le numérique avec l’acquisition
de plusieurs start-up high-tech. Ainsi, les énergétici-
ens altèrent leur modèle monopolistique tradition-
nel de management de la chaîne de valeur énergé-
tique en agissant en tant que pure-players du digital.
La transformation du secteur électrique a ainsi été
évaluée à plus de 2,4 milliards de dollars au cours des
10 prochaines années. Cette mutation reposera sur
trois enjeux majeurs : l’électrification des usages, la
décentralisation et le numérique. Le secteur élec-
trique est bouleversé : producteurs, distributeurs, et
clients prennent part au changement. Les attentes
des consommateurs évoluent vers des services én-
ergétiques connectés exigeant plus d’interaction en
temps réel, de fiabilité, de transparence et de sécurité.
Les 3 axes de la transformation du secteur énergétique
Source : The Future of Electricity, New Technologies Transforming the Grid Edge -
World Economic Forum
1. L’électrification
L’électrification des usages concerne les secteurs én-
ergétiques contribuant le plus à la pollution et au
réchauffement climatique, tels que le transport,
l’industrie et le chauffage des bâtiments résidentiels.
Les énergies renouvelables, les véhicules électriques
et les pompes à chaleur seront vraisemblablement
les principales technologies d’électrification retenues
pour atteindre les objectifs de réduction des émis-
sions de gaz à effet de serre fixés lors de la COP 21.
Au vu des prix dégressifs des batteries Lithium-ion (at-
teignant 300$ le kWh en 2016 contre 1000$ kWh en
2010), de la tendance haussière des prix de l’électricité
et de gaz et des avancées technologiques de la mobilité
électrique notamment en matière d’autonomie, la de-
mande de véhicules électriques s’accroît de plus en plus,
avec un bond de 25% des ventes prévu à l’horizon 2030.
Cependant, le véhicule électrique devra faire
face à plusieurs enjeux comme le faible déploie-
ment actuel des infrastructures de recharge et la
nécessaire flexibilité de la recharge intelligente.
14. Just Another Newsletter Title
INF’OSE Mai 2017 n° 123 14
Evénement OSEPromotion 2015Promotion 2015Articles
2. La décentralisation
La décentralisation fait référence à l’ensemble des
technologies sur lesquelles agit le consomma-
teur et qui impactent le réseau électrique, à savoir :
- La production décentralisée à partir d’énergies
renouvelables qui peut réduire la demande
dans le cas d’une autoproduction, en béné-
ficiant des heures ensoleillées de la journée.
- Le stockage intermittent qui consiste à emma-
gasiner l'énergie électrique produite localement pour
une utilisation ultérieure, notamment pendant les
heures de pointe afin de lisser la courbe de charge et
d’éviter le phénomène de prix négatifs lorsque l’offre
excède la demande (ce marché du stockage a été es-
timé à 50 GWh en 2025 contre 400 MWh en 2015).
- L'efficacité énergétique qui permet une réduction de
la consommation énergétique et de la demande globale.
- La Demand-response qui permet d’écrêter la
courbe de charge, en faisant appel à la modifica-
tion du comportement des utilisateurs (déplace-
ment ou suppression de la demande en électricité) à
la suite de l’envoi de signaux (signaux prix ou autres).
Afin de jouir pleinement des avantages potenti-
els de cette décentralisation et des services aux
réseaux qu’elle peut permettre, les utilities éner-
gétiques doivent informer régulièrement leurs cli-
ents par des signaux en temps réel tout en inté-
grant le stockage dans leur planning de production.
3. La numérisation
La numérisation consiste en la création d’un portail de
communication, d’interaction et d’échange d’un en-
semble de données entre le consommateur et le ges-
tionnaire du réseau. Elle permet entre autres de gérer
intelligemment le réseau et d’améliorer les services
énergétiques proposés en exploitant les données des
utilisateurs. Capteurs et compteurs intelligents, sys-
tèmes automatisés et contrôlés à distance, services
innovants disponibles sur les appareils connectés ...
Tous ces outils ont pour but de rendre l’expérience
de l’utilisateur enrichissante tout en optimisant ses
dépenses énergétiques, la difficulté réside en pre-
mier lieu dans l’indisponibilité des données à traiter.
Cette transformation globale du secteur suscitera
l’émergence de nouveaux business model et devrait
permettre une meilleure flexibilité et fiabilité du ré-
seau électrique. Par ailleurs, cette transition devra rele-
ver plusieurs défis, tels que le désengagement actuels
des utilisateurs finaux, le faible déploiement des infra-
structures réseau et l’existence d’un cadre réglemen-
taire limitant le potentiel des sources décentralisées.
Adnane BAIZ
Sources :
• https://www.vlerick.com/en/research-and-faculty/knowledge-items/knowledge/energy-sector-gearing-up-for-digital-transformation
• http://energy.sia-partners.com/20161018/business-models-energy-market-and-their-dependency-digital-capabilities
• https://www.lesechos.fr/21/07/2016/lesechos.fr/0211147251714_energie-les-geants-europeens-veulent-changer-de-modele.htm#2jRT38oo7BrzogSD.99
15. Just Another Newsletter Title
INF’OSE Mai 2017 n° 123 15
Evénement OSEPromotion 2015Promotion 2015Articles
La route clandestine du pétrole libyen
La Libye, un pays en pleine implosion
Après des années de dictature et de conflits armés sang-
lants, la Libye se trouve aujourd’hui dans une véritable
impasse politique et se déchire entre trois gouverne-
ments sans imposer une réelle autorité centrale forte.
Bien que l’aide internationale ait été engagée par les
Nations Unies, celle-ci est uniquement adressée au gou-
vernement d’union nationale de Fayez el-Sarraj et attise
des tensions déjà extrêmes au sein de la classe politique.
Face à ce chaos politique, la situation économique se dé-
grade de plus en plus rapidement. Aujourd’hui, le dinar
ne représente plus qu’un peu d’encre sur un morceau de
papier froissé, la pauvreté est devenue un élément du
quotidien de la vie des Libyens et le mécontentement
commence à se faire entendre dans les rues. L’argent
semble s’être évaporé des banques et l’Etat n’est plus
capable de payer les salaires, de financer les inves-
tissements publics ou encore de fournir des liquidités.
Pourtant la Libye possède les réserves de pétrole brut
les plus importantes d’Afrique. Cette richesse souter-
raine a été pendant de nombreuses années le pilier
principal de son économie et a permis à ce pays déser-
tique d’asseoir sa puissance sur les rives méditerranée-
nnes. L’économie du pétrodollar est un pari audacieux
mais cependant risqué. La crise mondiale de 2008 et
la révolte du printemps arabe en ont montré les lim-
ites et ont généré une forte instabilité dont a été dou-
blement victime le secteur pétrolier. Selon la banque
mondiale, la Libye ne produirait aujourd’hui plus qu’un
cinquième de son potentiel et la majeure partie de sa
production serait détournée par des contrebandiers.
Carte de la Libye et de ses principaux champs pétroliers
Source : EIA/Reuters
Dans ce contexte, de nombreuses routes sont de-
venues impraticables à cause des combats sang-
lants entre les milices armées, dont celle entre
Tripoli et la célèbre zone portuaire de Sabratha.
Cette ville portuaire, située à l’ouest de Zaouïah et
classée au patrimoine mondial de l’UNESCO, est un
ancien comptoir phénicien qui drainait des produits
de toute l’Afrique intérieure. Elle fit partie du roy-
aume numide de Massinissa avant d’être prise par
les Romains puis reconstruite au cours du IIème et
IIIème siècles. Mais avec la guerre, elle est devenue
un refuge pour les combattants et la contrebande
de carburants. La nuit, Sabratha n’est plus qu’un bal-
let ininterrompu d’hommes remplissant des navires
d’or noir sous le regard indifférent des gardes côtes.
Contrebande et mafia sicilienne
Grâce aux subventions de l’Etat, le carburant
16. Just Another Newsletter Title
INF’OSE Mai 2017 n° 123 16
Evénement OSEPromotion 2015Promotion 2015Articles
Léa TATRY
coûte en moyenne moins d’un euro pour 20 li-
tres à la pompe, c’est-à-dire moins cher qu’une
bouteille d’eau minérale. Il s’agit donc d’un traf-
ic extrêmement lucratif pour les contrebandiers.
Il existe plusieurs routes terrestres pour l’exportation du
carburantdétourné.Lescamionsciternessontremplisau
sein des raffineries puis partent vers les pays frontaliers
comme laTunisie, le Niger, leTchad ou encore le Soudan.
Une partie de la production détournée est quant à elle
acheminée vers l’Europe par voie maritime en passant
par Malte ou par la Sicile. Comme des ombres furtives,
ces hommes de la nuit sur le port de Sabratha remplis-
sent des petits bateaux ou des pétroliers pouvant conte-
nir jusqu’à 40 000 litres de pétrole raffiné avant de partir
au Nord de la Méditerranée. Le déversement en Italie
de ce pétrole est en réel essor avec les accords entre les
milices libyennes et les familles de la mafia sicilienne.
Les milices armées contrôlent l’ensemble du secteur
entre Zaouïah et Sabratha avec la complicité ap-
parente de la police et des gardes côtes. Deux puis-
sants groupes se déchirent la région dont le sable
éponge quotidiennement le sang des combattants et
des civils : les milices de Hneesh et le clan Dabbashi.
Le bataillon du martyr Anas Dabbashi dit clan Dabbashi
est tristement célèbre pour son implication dans le trafic
d’êtres humains, le trafic de pétrole et d’armes. Comme
lesautresmilices,ellerackettelesentreprisesétrangères
qui doivent payer des pots-de-vin en espèces ou en car-
burantafindecontinuerleursactivitésdanscetterégion.
En faisant pression sur les hommes chargés de sur-
veiller le secteur au moyen de harcèlement ou de
menaces de mort, les contrebandiers s’assurent que
leurs activités suspectes ne sont pas signalées. Le
trafic de carburant fait ainsi vivre la région depuis
que la Libye est en proie au chaos le plus total, mais
cette économie de surface florissante cache une so-
ciété gangrénée par la criminalité et la corruption.
Site pétrolier après une attaque de l’Etat Islamique
Source : Reuters/Stringer
Des voix s’élèvent
Malgré la violence omniprésente, des hommes et des
femmes ont le courage de s’élever face à ces agissements
comme Mustafa Sanalla, le PDG de la compagnie pétro-
lière nationale (National Oil Corporation, NOC). Début
janvier, celui-ci accusait de corruption l’organisme of-
ficiel responsable de protéger les installations pétro-
lières et dénonçait leur complicité avec les milices ar-
mées et les réseaux de contrebande internationaux.
Une coupure générale d’électricité de plusieurs
jours de la ville de Zaouïah a été la réponse à ces
accusations et montre la puissance de ces mi-
lices dans la région. Des barrages sur les routes
sont même mis en place pour permettre aux ca-
mions citernes d’atteindre le port sans problème.
17. Just Another Newsletter Title
Article
INF’OSE Mai 2017 n° 123 17
Sources :
• Francesca Mannochi, « Libye. À l’Ouest, le trafic florissant de l’or noir », Courrier International Enquête, 9 mars 2017. Disponible sur http://www.cour-
rierinternational.com/article/libye-louest-le-trafic-florissant-de-lor-noir
• Zena Tahhan, « Libye. Un pays au bord de la faillite », Courrier International, 6 décembre 2016. Disponible sur http://www.courrierinternational.com/
article/libye-un-pays-au-bord-de-la-faillite
• AFP, « Libye : les autorités déclarent la guerre à a contrebande d’hydrocarbure », L’Orient Le Jour, 9 avril 2017. Disponible sur https://www.lorientlejour.
com/article/1045878/libye-les-autorites-declarent-la-guerre-a-la-contrebande-dhydrocarbures.html
• « Libye : trois gouvernements, deux banques centrales et désormais deux monnaies », RFI Afrique, 27 mai 2016. Disponible sur http://www.rfi.fr/
afrique/20160527-libye-trois-gouvernements-deux-banques-centrales-desormais-deux-monnaies
Le complexe pétrolier de Ras Lanouf
Source : REUTERS/Esam Omran Al-Fetori
18. Rédacteurs en Chefs
Apolline FAURE - Thibaud ROY - Gildas SIGGINI
Maquettiste
Amine EL MOUSSAOUI
Journalistes
Tous les élèves du MS OSE
Rédaction : Contacts :
Contact
infose@mastere-ose.fr
Téléphone
04 97 15 70 73
Mastère Spécialisé OSE
Centre de Mathématiques Appliquées
Mines ParisTech
Rue Claude Daunesse - CS 10207
06 904 SOPHIAANTIPOLIS Cedex
Votre avis nous intéresse !
Afin de faire progresser la qualité de ce journal nous sollicitons votre
avis. N’hésitez pas à nous transmettre vos commentaires par mail.
L’ équipe Inf’OSE
Toute reproduction, représentation, traduction ou adaptation, qu’elle soit intégrale ou partielle, quel qu’en soit le procèdé, le support ou le média, est strictement
interdite sans l’autorisation des auteurs sauf cas prévus par l’article L. 122-5 du code de la propriété intellectuelle.
Sources photo: fotolia
Les élèves de la promo 2016 en route vers Alkatraz (voyage de promo)
Source : MS OSE