L'IA pour prévenir les pannes de courant ou pourquoi l'Europe veut investir 170 milliards dans la numérisation des réseaux électriques

En 2022, face à une flambée historique des prix de l'électricité et du gaz, l'Union européenne a déployé tout son arsenal réglementaire pour maîtriser les coûts et garantir l'approvisionnement énergétique du continent. La numérisation du système énergétique figurait parmi ses plans d'action. Pour la première fois, l'UE-27 a reconnu l'urgence d'associer le potentiel des nouvelles technologies à ses infrastructures énergétiques. L'objectif ? Protéger les réseaux critiques, assurer un afflux massif d'énergies renouvelables afin de réduire sa dépendance aux combustibles fossiles, prévenir les fuites et faire des économies pour ses citoyens.

Certaines des plus grandes entreprises énergétiques européennes ont commencé à intégrer l'intelligence artificielle à leurs installations et processus il y a des années. Mais le plan d'action de l'UE a envoyé un signal fort au marché, déclenchant l'essor des réseaux dits intelligents . À ce jour, le nombre de brevets pour l'intégration de l'IA dans ces autoroutes électriques a été multiplié par six depuis 2018, selon les dernières données de l' Office européen des brevets (OEB), qui décrit les infrastructures électriques comme « l'un des domaines technologiques connaissant la croissance la plus rapide » aujourd'hui.

L'objectif est d'ouvrir la voie dans des domaines tels que les compteurs intelligents, l'automatisation des réseaux et l'amélioration des opérations sur le terrain, par exemple en utilisant des robots plutôt que des opérateurs dans les zones à haut risque. L'IA appliquée à l'électricité peut détecter les problèmes de réseau, mais aussi prédire l'évolution de la demande et mieux gérer l'offre – les deux piliers de l'activité économique et de la sécurité d'approvisionnement.

Sur le marché de l'électricité, la consommation et la production doivent être parfaitement adaptées à chaque instant. L'espoir que l'IA résoudra cette équation suscite l'euphorie des investisseurs, des opérateurs et des gouvernements , d'autant plus que l'introduction massive des énergies renouvelables complique l'équilibre du système, augmentant le risque de surtensions et, dans le pire des cas, de pannes d'électricité comme celle qui a mis fin à la fourniture d'électricité dans la péninsule ibérique en avril dernier.

« L'Europe a réalisé des progrès très significatifs dans la transition énergétique. Cela souligne l'urgence d'investir dans des réseaux plus intelligents et plus flexibles pour répondre à la demande croissante de sources d'énergie variables », a déclaré António Campinos , président de l'OEB, lors de la présentation des dernières données sur les brevets.

Mais l'IA peut-elle réellement contribuer à prévenir les pannes d'électricité ? « La réponse est oui. Tant dans l'exploitation des réseaux que dans les centrales de production, elle est utilisée pour prédire les pannes et anticiper la maintenance ou d'autres mesures correctives », explique Marta Sánchez , associée responsable de l'énergie chez EY Espagne . Le potentiel va au-delà des réseaux. « Dans le cas de la production, l'IA joue déjà un rôle très important dans l'exploitation des centrales. Elle est essentielle pour prédire les ressources solaires et éoliennes et ainsi ajuster les plannings des centrales afin de minimiser les écarts de marché », ajoute l'experte.

Il faut se tourner vers les chiffres compilés par l'Agence internationale de l'énergie pour comprendre l'ampleur du changement. Bruxelles prévoit d'investir 584 milliards d'euros dans les réseaux européens d'ici 2030, dont 170 milliards, soit 30 %, seront consacrés à la numérisation. La Chine a prévu un plan de modernisation de ses infrastructures électriques de 389 milliards d'euros entre 2021 et 2025 ; le Japon dispose d'un plan de financement de 136 milliards d'euros, et les États-Unis de plus de 9 milliards d'euros dans le cadre du Programme de partenariat innovant pour la résilience des réseaux (GRIP). Il n'est pas exagéré de placer la numérisation de l'énergie au sommet des plus grandes courses technologiques mondiales.

En Espagne, Redeia , l'entreprise qui gère le réseau haute tension, travaille à l'amélioration de la gestion des sous-stations à distance grâce à l'IA et à l'Internet des objets (IoT). Mais tout ne se résume pas aux réseaux. Repsol utilise déjà des algorithmes d'IA pour prédire et gérer la consommation d'énergie de ses raffineries . « Nous pouvons identifier les habitudes de consommation, anticiper les pics de demande et ajuster nos opérations en temps réel, réduisant ainsi notre empreinte carbone », explique le groupe, qui voit dans l'IA un levier de compétitivité.

Des robots pour surveiller le réseau

Iberdrola , première compagnie d'électricité européenne en termes de capitalisation boursière, progresse dans le domaine de l'IA depuis une décennie. « Ce levier est déjà présent tout au long de la chaîne, de la planification du réseau à la maintenance et au service client, avec des cas d'utilisation dans toutes nos zones géographiques », explique Ana Lafuente, directrice mondiale des réseaux du groupe , qui souligne que la « culture de la numérisation » a contribué à une meilleure préparation de l'entreprise à la gestion d'événements extrêmes, comme le DANA qui a dévasté Valence.

À propos de projets spécifiques, il souligne ceux qui améliorent la sécurité humaine. « L'utilisation de robots pour les inspections dans les postes électriques, notamment le robot SPOT, permet de rationaliser et de numériser les tâches d'inspection visuelle et thermographique des installations, tout en minimisant les risques liés aux interventions sur site. » Lafuente souligne également l'utilisation de l'IA pour calculer, en comparant plus de 50 variables, les délais de rétablissement du service en cas d'incident ou de travaux sur le réseau. « Grâce à la robotisation, nous disposons d'un outil qui, grâce à toutes les données collectées sur le réseau, effectue un rétablissement automatique, ce qui nous permet de minimiser les délais de reconfiguration en cas d'incident. »

En une décennie, l'entreprise est passée d'un réseau analogique à un réseau numérique et intelligent, lui fournissant une multitude de données. « L' analyse massive des événements passés nous permet de travailler sur la prévention et de concevoir des mesures d'atténuation des risques potentiels. » En fin de compte, l'IA permet d'assimiler des milliards de données – la mémoire du réseau – et de les exploiter pour établir des modèles et « mieux se préparer pour l'avenir ».

Et maintenant ? « À l'avenir, l'utilisation de l'informatique quantique est explorée pour des problèmes d'une très grande complexité mathématique . » Comme la résolution d'équations électriques avec une multitude de scénarios pour, par exemple, identifier les meilleurs emplacements pour le déploiement de batteries en zones rurales.