Innovation pour les énergéticiens

Les exploitants d’infrastructures critiques, et en particulier les fournisseurs d’énergie, sont confrontés à un double défi: d’une part, le changement climatique exige une transition énergétique rapide et intégrale et, d’autre part, les structures de marché rigides, les technologies conventionnelles et la dépendance vis-à-vis de quelques éditeurs de logiciels entravent la vitesse d’innovation nécessaire. Or, la digitalisation de ces systèmes devient essentielle pour garantir la flexibilité, la transparence et l’efficacité.

Une solution consiste à recourir davantage aux logiciels open source (open source software, OSS). Ces derniers peuvent non seulement lever les obstacles à l’innovation, mais aussi accélérer les progrès technologiques dans le secteur de l’énergie.

Entraves au développement des logiciels

La transition énergétique nécessite la coordination de systèmes complexes et décentralisés. De plus, les énergies renouvelables telles que le photovoltaïque et l’éolien alimentent le réseau avec des quantités d’énergie variant conti­nuel­le­ment, et la mobilité électrique et les pompes à chaleur augmentent la demande en électricité. Les gestionnaires de réseau ont donc besoin de solutions logicielles qui analysent l’état du réseau en temps réel, prévoient les goulets d’étranglement et automatisent les processus.

Et c’est justement là que le bât blesse: les logiciels utilisés pour la gestion du réseau proviennent généralement de quelques fabricants spécialisés et ne sont souvent pas adaptés aux exigences de l’approvisionnement décentralisé en énergie. Et ces fabricants ne mettent que lentement en œuvre les nouvelles exigences réglementaires et les nouveaux défis techniques.

Vitesse d’innovation vs vitesse de mise en œuvre

Dans le secteur de l’énergie, la pression en matière d’innovation est énorme et ne cesse de croître. Les exigences légales telles que Redispatch 2.0 (un ensemble de règles mis en place dans le réseau électrique allemand pour garantir la stabilité du réseau), la croissance des énergies renouvelables et la demande croissante d’électricité exigent des ajustements et des extensions à court terme des systèmes TIC et des logiciels de contrôle du réseau. Or, les solutions logicielles propriétaires qui prédominent dans la branche ne peuvent souvent pas répondre à ces besoins. De plus, des solutions spécifiques à un fabricant peuvent constituer un obstacle pour l’intégration, l’adaptation et le développement.

Concrètement, trois défis majeurs ont été identifiés: premièrement, la lenteur des cycles de développement − les fabricants ont souvent besoin d’années pour développer de nouvelles fonctions et les intégrer dans leurs produits logiciels actuels. Deuxièmement, l’enfermement propriétaire (vendor lock-in): les gestionnaires de réseau sont fortement dépendants des fabricants et ne peuvent pas procéder eux-mêmes à des adaptations des logiciels et des systèmes. Troisièmement, des problèmes d’échelle viennent s’ajouter, car les quelques fournisseurs ne peuvent pas répondre à la demande croissante en matière de logiciels et de services associés en raison d’un manque de capacités.

Les logiciels open source, la solution clé

Les logiciels open source offrent une alternative pour accélérer la digitalisation des systèmes des infrastructures critiques. Ils présentent dans ce domaine les avantages suivants:

• Transparence: les gestionnaires peuvent vérifier et adapter eux-mêmes le code. Cela réduit les risques en matière de sécurité.
• Collaboration: les gestionnaires de réseau, les développeurs de logiciels et les autres parties prenantes peuvent travailler conjointement à la recherche de solutions.
• Flexibilité: les logiciels open source peuvent être plus facilement adaptés à des exigences spécifiques que les logiciels propriétaires, et peuvent également être combinés avec ces derniers.
• Indépendance: les gestionnaires de réseau évitent de dépendre d’un petit nombre de fabricants.

L’idée de base: le code source est librement accessible et peut être utilisé, vérifié et perfectionné par n’importe qui.

La coopérative enregistrée OpenKonsequenz eG constitue un excellent exemple de mise en œuvre des principes de l’open source dans le secteur de l’énergie. Elle a été fondée par des gestionnaires de réseaux de distribution allemands et néerlandais afin de développer des solutions OSS innovantes spécialement pour les gestionnaires de réseau.

La coopérative développe des modules OSS orientés vers la pratique, promeut les normes et l’interopérabilité, garantit l’indépendance des gestionnaires de réseau, et améliore l’efficacité et la transparence dans le secteur de l’énergie. Elle réunit des experts du secteur de l’énergie, du développement de logiciels et de la recherche. Les membres sont des gestionnaires de réseau qui font part de leurs exigences spécifiques, et des développeurs qui mettent en œuvre ces exigences sous forme de modules open source.

De la transparence pour la transition énergétique

La plupart des consommateurs finaux sont directement raccordés au réseau basse tension. Et c’est aussi à ce niveau que les changements en matière d’approvisionnement énergétique sont les plus apparents: de plus en plus de ménages injectent du courant photovoltaïque dans le réseau, tandis que de nouveaux consommateurs, tels que les bornes de recharge pour véhicules électriques et les pompes à chaleur, en augmentent la charge. Le manque de transparence vient encore compliquer la situation, car de nombreux gestionnaires de réseau n’ont pas encore de vision globale de l’état du réseau au niveau de la basse tension.

Cette situation conduit souvent à des congestions du réseau et à des inefficacités qui ne sont pas détectées à temps − par exemple en raison d’un développement du réseau trop tardif ou non adapté aux besoins − et qui s’aggravent avec la décentralisation croissante.

La solution: le tableau de bord basse tension

Le tableau de bord basse tension est l’un des projets de développement de logiciels d’OpenKonsequenz. Il s’agit d’un module logiciel qui offre aux gestionnaires de réseau un aperçu complet de l’état du réseau basse tension.

Ce tableau de bord crée de la transparence en collectant et en analysant des données en temps réel sur les charges du réseau, les goulets d’étranglement et les capacités disponibles dans les réseaux basse tension. Le logiciel détecte à temps les dépassements de valeurs limites, alerte les utilisateurs et peut prendre des contre-mesures conformément aux exigences réglementaires. Il favorise en outre l’intégration des énergies renouvelables en permettant une expansion accélérée des installations de production décentralisées.

La flexibilité et l’évolutivité constituent ici des caractéristiques essentielles: en tant que solution open source, le tableau de bord peut facilement être adapté aux exigences futures et combiné avec d’autres modules.

Le tableau de bord basse tension a été développé dans le cadre d’une étroite collaboration entre gestionnaires de réseau, développeurs de logiciels et instituts de recherche. Le processus de développement ouvert a permis d’intégrer directement les exigences issues de la pratique dans le logiciel. L’accent a été mis sur la sécurité: le respect des normes BSI (British Standards Institution) ainsi que des tests et audits complets garantissent que la solution répond aux exigences élevées des infrastructures critiques.

L’Agence fédérale allemande des réseaux ne voit quant à elle aucun obstacle à l’utilisation de l’OSS, tant que des mesures techniques et organisationnelles suffisantes (MTO) sont prises par le gestionnaire pour assurer un fonctionnement sûr et fiable du logiciel.

Exemples pratiques et succès

Le tableau de bord basse tension est déjà utilisé sous forme de prototype chez les gestionnaires de réseau EWE Netz GmbH et Netz Leipzig GmbH, et y affiche les données de mesure des postes électriques sélectionnés. De plus, la gestion automatique des consommateurs contrôlables via des passerelles de compteurs intelligents est testée en laboratoire.

Les gestionnaires de réseau sont enthousiasmés par les visualisations et les fonctions du tableau de bord basse tension: les états de fonctionnement du réseau de distribution sont enfin représentés de manière transparente et les goulets d’étranglement sont immédiatement détectés et éliminés. Il est en outre possible de réaliser des économies autant en matière de coûts que de ressources, car une planification optimisée du réseau reposant sur cette base de données améliorée permet de réduire ou de reporter les investissements dans des infrastructures supplémentaires. Le potentiel d’intégration est également plus élevé: les gestionnaires peuvent intégrer des consommateurs et des producteurs supplémentaires dans le réseau, car leurs installations sont protégées du fait de cette surveillance.

Le tableau de bord basse tension fait partie d’un écosystème OSS plus vaste développé par OpenKonsequenz. Les gestionnaires de réseau utilisent déjà au quotidien des modules OSS existants tels que ceux dénommés «journal d’exploitation», «planification de la disponibilité», «outil d’information sur les pannes» ou «organisme d’intérêt public». D’autres modules, par exemple pour le contrôle-commande ou la communication commerciale, sont en cours de développement. L’objectif consiste à créer une plateforme logicielle complète et modulaire, qui réponde de manière globale aux exigences de la transition énergétique auxquelles les gestionnaires de réseau sont confrontés.

L’open source pour accélérer la transition énergétique

La digitalisation du secteur de l’énergie est une condition essentielle à la réussite de la transition énergétique. Dans ce contexte, en favorisant la transparence, la flexibilité et la capacité d’innovation, les logiciels open source offrent une véritable alternative aux solutions propriétaires.

Avec des initiatives telles qu’OpenKonsequenz, le secteur montre comment la coopération et l’ouverture peuvent conduire à des solutions durables. Le tableau de bord basse tension constitue un bon exemple de la manière dont les logiciels open source peuvent contribuer à relever les défis de la transition énergétique.

Le succès d’OpenKonsequenz et de ses membres prouve que les approches open source sont viables non seulement sur le plan technique, mais aussi sur le plan économique, et qu’elles peuvent être la solution clé permettant d’accélérer de manière durable l’innovation dans le secteur énergétique.