Le système énergétique traverse une transformation profonde, souvent résumée par les 3D (voire 4D) :

  • Décarbonation : réduction des émissions via renouvelables, électrification des usages, gaz verts.
  • Décentralisation : passage d’un modèle centralisé à un modèle avec des milliers de points de production.
  • Digitalisation : capteurs, données massives, IA, automatisation.
  • Démocratisation (parfois ajoutée) : le consommateur devient acteur (prosumer).

Le réseau évolue progressivement vers un système énergétique intégré, où les différents vecteurs interagissent avec, comme enjeux majeurs, la résilience face aux aléas climatiques, la cybersécurité, l’acceptabilité sociétale, la maîtrise des coûts ou l’interconnexion des réseaux (électricité / gaz / eau / thermique).

Smart gas grids

Les réseaux de gaz deviennent eux aussi « intelligents », notamment avec l’instrumentation des postes, le comptage et la télérelève, la supervision centralisée, la modélisation hydraulique temps réel. Les enjeux spécifiques sont multiples, notamment avec la croissance des nouveaux gaz et leurs propriétés différentes :

  • Adaptation à de nouveaux gaz (biométhane, hydrogène ou mélanges H₂/CH₄)

  • Sécurité et détection de fuites

  • Pilotage de la pression et des débits

  • Gestion de l’injection décentralisée (biogaz)

Le réseau gaz joue également un rôle croissant de stockage d’énergie indirect via le power-to-gas. Pour les postes d’injection gaz, les smart grids participent à l’injection du gaz (naturel ou biométhane), la régulation de pression, le comptage, l’odorisation, ainsi que les fonctions de sécurité.

Par ailleurs, avec le biométhane, on voit apparaître de nombreux petits points d’injection décentralisés, ce qui complexifie l’exploitation avec :

  • Flux bidirectionnels possibles

  • Variabilité de qualité

  • Besoin de supervision fine

Smart electrical grids

Dans l’électricité, les smart grids répondent à plusieurs mutations majeures telles que la forte montée des énergies renouvelables intermittentes (solaire, éolien), le développement de la production décentralisée (autoconsommation, micro-réseaux), les nouveaux usages (véhicules électriques, pompes à chaleur), le besoin accru de flexibilité et de résilience. Pour répondre à ces transformations, l’infrastructure intelligente repose sur :

  • Capteurs et automatismes (IED, RTU, SCADA)

  • Compteurs communicants

  • Téléconduite des postes et réseaux

  • Prévision production / consommation

  • Pilotage de la demande

  • Stockage (batteries, STEP, V2G)

Ces technologies ont pour objectifs principaux d’assurer :

  • Équilibrage temps réel offre / demande

  • Optimisation des flux

  • Amélioration de la qualité de fourniture

  • Réduction des pertes

  • Intégration massive des ENR

Smart water grids

Pour l’eau potable et l’assainissement, les smart grids visent principalement la réduction des fuites (qui peuvent représenter 15 à 30 % des volumes, voire davantage dans certains pays), l’optimisation énergétique du pompage, le suivi de la qualité de l’eau, la gestion de la pression

L’infrastructure intelligente repose sur :

  • Capteurs de débit, de pression et de qualité

  • Télégestion des stations

  • Sectorisation des réseaux

  • Analyse de données pour la maintenance prédictive

Pour les postes eau (stations de pompage, réservoirs, unités de traitement), les smart grids contribuent à la mise en pression, le stockage, le traitement, la distribution. Leur pilotage intelligent vise à :

  • Lisser la consommation électrique

  • Garantir la continuité de service

  • Optimiser les coûts énergétiques

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