ÉNERGIE 4.0 : comment la révolution digitale façonne l'avenir de l’électricité

ÉNERGIE 4.0 : comment la révolution digitale façonne l’avenir de l’électricité

L’évolution des technologies et l’introduction de l’IdO dans l’industrie ont non seulement conduit à la nouvelle révolution industrielle 4.0, mais aussi à l’émergence de l’énergie 4.0. Dans cet article, vous découvrirez comment ils sont liés les uns aux autres, et quels sont les avantages et les défis que la révolution numérique a apportés au monde de l’énergie :

Nous savons que la consommation d’énergie contribue de manière significative aux émissions mondiales et au changement climatique. De plus, les coûts associés augmentent dans de nombreuses régions du monde. La conséquence est qu’il y a une pression croissante pour traiter à la fois le volume et le type de consommation d’énergie dans tous les domaines, et pour utiliser de nouvelles solutions innovantes. DEXMA Energy Intelligence
Les avantages des nouvelles sources d’électricité telles que l’éolien et le solaire ont maintenant fait leurs preuves en tant que technologies matures et fiables, mais des défis subsistent. L’étape suivante consiste donc à optimiser ces nouvelles formes de production pour qu’elles correspondent aux modes de consommation des utilisateurs. 

Étant donné que les utilisateurs industriels représentent plus de 40 % de la consommation mondiale de l’énergie, il existe une grande possibilité d’améliorer l’efficacité énergétique en tirant parti des avantages des grandes tendances dans ce secteur. En conclusion, il existe un important potentiel d’économies dans le secteur industriel qui peut être exploité en appliquant une série d’améliorations pour atteindre l’efficacité énergétique.

L’industrie 4.0 : une opportunité pour l’énergie verte

L’industrie 4.0, également connue sous le nom d’Internet des objets (IoT), est le terme donné à une étape émergente dans la progression industrielle du monde. 

La première grande révolution industrielle s’est produite vers la fin du XVIIIe siècle, lorsque le travail manuel a commencé à être remplacé par la production mécanique.  Environ 100 ans plus tard, la deuxième grande révolution a eu lieu avec l’électrification massive des processus industriels. Le monde a alors déployé de vastes réseaux électriques. Enfin, au milieu du XXe siècle, la troisième révolution a vu l’introduction de l’automatisation et de l’informatique afin d’optimiser davantage les processus de production. 

Aujourd’hui, la 4e révolution, ou Industrie 4.0, exploite de nouveaux systèmes intelligents et connectés pour améliorer à la fois la flexibilité et l’efficacité de l’industrie. Cette intelligence accrue découle, en particulier, de l’interconnexion des dispositifs, des machines et des systèmes plus importants, à la fois au sein des sites industriels qu’entre ceux-ci et les utilisateurs.

Source: https://www.unido.org/sites/default/files/2017-08/REPORT_Accelerating_clean_energy_through_Industry_4.0.Final_0.pdf

Des changements simultanés et similaires sont également en cours dans le secteur de l’énergie, qui ont une relation à la fois causale et effective avec le secteur industriel. En outre, des tendances plus larges de digitalisation sont induites par l’innovation dans de nombreux domaines. Cela nécessite de nouvelles réglementations gouvernementales et de nouveaux modèles commerciaux, ainsi que la création de nouvelles industries. 

Par exemple, l’essor des réseaux électriques intelligents fournit aux compagnies d’électricité, aux producteurs et aux utilisateurs les outils nécessaires pour se connecter et utiliser les nouvelles technologies. Cela a entraîné une demande de nouvelles technologies de production de l’énergie et des batteries, ce qui a également encouragé le renforcement des chaînes d’approvisionnement.  

L’utilisation du big data et de l’intelligence artificielle dans la gestion de l’énergie permet d’optimiser ces systèmes complexes et de réduire la consommation d’électricité redondante. Au cours des dernières décennies, nous avons assisté à une explosion de nouveaux logiciels et de sociétés de gestion énergétique proposant ces solutions.

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4 Avantages de la révolution digitale dans le secteur de l’énergie

La révolution numérique qui se produit dans l’industrie de l’électricité a donné lieu à de nombreuses nouvelles technologies et à une augmentation exponentielle du stockage et du traitement des données. Cette évolution s’est accompagnée de nombreux avantages :

1. Cela a permis aux compagnies d’électricité de résoudre les problèmes d’instabilité et de déséquilibre du réseau causés en partie par le déploiement de la production intermittente d’énergie renouvelable. La surveillance des données en temps réel a permis de généraliser des actions correctives et des processus préventifs beaucoup plus rapides.

2. La clé de cette transformation digitale a été l’interopérabilité connexe de plusieurs types d’actifs, tels que la production d’énergie renouvelable, le stockage de l’énergie et les charges flexibles. C’est l’Énergie 4.0 au travail.

3. L’utilisation de données et le monitoring des sites industriels ont également permis d’identifier les inefficacités des processus et les équipements défectueux. Cela a conduit au remplacement des anciens modèles par des technologies plus récentes et plus efficaces, ainsi qu’à l’évolution des pratiques commerciales, mais ces actions ne constituent qu’une partie de la solution. L’utilisation d’outils logiciels plus avancés basés sur l’intelligence artificielle, par exemple, peut également optimiser de manière proactive les flux d’énergie.

4. En exploitant les nouvelles technologies et en réduisant les déchets, nous pouvons réduire la consommation d’énergie de 5 industries de 13 à 29 %. En conséquence, cela permet de réduire les émissions totales de CO2 dans le monde à hauteur de 4 %. 

Il est donc dans notre intérêt à tous d’étudier les avantages de l’industrie 4.0 dans le secteur de l’énergie. Mettons-nous donc activement à la tâche et partageons les meilleures pratiques pour y parvenir.

3 Défis de la révolution digitale de l’énergie

Si nous avons vu que le concept d’Énergie 4.0 présente de nombreux avantages, cela signifie qu’il y a aussi plusieurs défis à relever. Afin de bénéficier de l’ensemble des avantages, il est nécessaire de relever certains challenges. Parmi ces défis, nous pouvons trouver :

1. Comme c’est le cas pour toute nouvelle révolution technologique, la technologie sous-jacente existe, mais il faudra des investissements suffisants et une volonté de changement. L’industrie, les pouvoirs publics et le grand public devront s’impliquer pour parvenir à une solution globale, inclusive et durable.

2. Un défi très important est celui de la sécurité. Il va sans dire qu’elle est vitale dès le départ et tout au long de la transformation numérique en cours du secteur de l’énergie. Les implications d’une infrastructure de sécurité faible peuvent avoir des conséquences désastreuses. Par exemple, cela pourrait entraîner une mauvaise gestion, mais aussi des interventions plus graves. Cela peut avoir des conséquences plus importantes au-delà du secteur de l’énergie – problèmes géopolitiques pour de nombreux gouvernements dans le monde. 

3. Un autre défi pour les gouvernements est la nécessité d’une législation et des réglementations réactives et proactives.  Celles-ci doivent rapidement refléter les solutions innovantes qui prévalent dans les secteurs de l’énergieet de l’industrie. Par exemple, les normes de sécurité physique et cybernétique doivent répondre à l’évolution des besoins des consommateurs.  

Elles doivent également être suffisamment larges pour couvrir les changements importants dans les types de technologies utilisées et les nouveaux réseaux interconnectés qui sont créés. Comme cela a été le cas dans de nombreux secteurs ayant connu des transformations numériques similaires (par exemple, les secteurs des télécommunications et de l’automobile), une réglementation adéquate est essentielle pour garantir une concurrence loyale et sûre.

Exemples d’Énergie 4.0 en action

Maintenant que nous comprenons le concept d’énergie 4.0, ses avantages et ses défis, voyons ce qui est réellement mis en œuvre et utilisé actuellement. 

En général, il semble que la plupart des projets soient effectués dans les pays traditionnellement développés. En effet, ce sont ces pays qui disposent de sites industriels 3.0 plus complexes déjà établis, généralement plus de capitaux à investir dans les nouvelles technologies, et de solides écosystèmes d’innovation qui encouragent la transition. 

Toutefois, les pays en développement devraient encore pouvoir bénéficier des avantages de ces changements.  En effet, certains pays peuvent même « sauter l’étape” de l’Industrie 3.0 pour passer directement à l’Industrie 4.0 interconnectée et intelligente.  Cette évolution est similaire à celle des infrastructures électriques traditionnelles dans de nombreuses régions du monde, en faveur de la production locale, du stockage et des micro-réseaux (contenu en anglais).  

En Europe, il existe de nombreux projets au niveau régional, national et européen. Ils visent à permettre la transition vers un avenir énergétique plus durable en soutenant l’industrie 4.0.

Par exemple, au Royaume-Uni, la High Value Manufacturing Catapult  a soutenu plus de 4.500 projets dans l’ensemble de la chaîne d’approvisionnement de Industry 4.0.  

En France, le programme Nouvelle France Industrielle a été lancé par le gouvernement pour soutenir l’industrie dans le cadre du processus de digitalisation. 

En Espagne, Industria Conectada 4.0 gère plusieurs programmes visant à soutenir les partenariats public-privé. 

La diversité des programmes de soutien en faveur de l’Industrie 4.0 témoigne de son importance pour un changement de l’industrie et du secteur de l’énergie.

Conclusion

Le concept d’énergie 4.0 suit une progression similaire à celle du secteur industriel. L’écosystème d’actifs, de plus en plus connecté et intelligent, a bénéficié de l’optimisation en utilisant des données big data et l’intelligence artificielle. 

Cela a permis de réduire considérablement la consommation d’électricité et donc les émissions de gaz à effet de serre, à utiliser en masse la nouvelle production d’énergie renouvelable et enfin, à améliorer de façon significative l’efficacité énergétique des actifs et des processus existants. 

Bien que cela s’accompagne de défis en matière de sécurité et de réglementation, le monde a déjà vu de grands exemples d’énergie 4.0 en action pour tirer profit de cette tendance majeure à la digitalisation.

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Note de la Rédaction: cet article original a été publié ici avec l’aimable autorisation de son auteur, Mio Dart

Mio Dart a fait partie de l’équipe DEXMA pendant 4 ans et a apporté son expertise dans les domaines de l’énergie et de la vente. Elle collabore toujours avec nous pour la recherche et la rédaction de contenus de grande qualité.