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Transition énergétique et réseaux électriques
Gary Imobersteg (à gauche), responsable planification et réseaux au secteur Electricité, avec ses collègues Damian Kühni (au centre) et Nicolas Piantini (à droite), ingénieurs simulation électricité.
L’innovation au service des réseaux
Un coup d’œil sur nos toitures suffit, s’il le fallait encore, à s’en convaincre… Le photovoltaïque a connu un développement important ces dernières années. Selon l’OFEN (Office fédéral de l’énergie), la production solaire couvrait plus de 10% de la consommation en 2024, contre 4,7% en 2020, et s’impose dès lors, même si le rythme a aujourd’hui ralenti, comme l’un des incontournables de la Stratégie énergétique suisse, qui vise la neutralité carbone d’ici 2050.
Si l’essor du photovoltaïque nous permet de réduire progressivement notre dépendance aux énergies fossiles et, partant, de renforcer notre rôle d’acteur clé de la transition énergétique, il représente cependant un défi majeur : « Les réseaux, qui ont été conçus à l’origine pour acheminer l’électricité chez le consommateur final, doivent désormais être en mesure d’absorber des échanges beaucoup plus complexes », résume Lionel Fontannaz, Responsable du secteur Electricité de OIKEN.
Les flux énergétiques deviennent en effet « multidirectionnels ». « Avec le développement du photovoltaïque, le client peut être à la fois consommateur et producteur. Si le principe est de consommer en priorité l’énergie produite sur son toit, le client souhaite logiquement rentabiliser son investissement en réinjectant le surplus de production dans le réseau, ou le partager avec d’autres consommateurs, sur le modèle notamment du RCP (Regroupement dans le cadre de la consommation propre) ou de la CEL (Communauté électrique locale) », ajoute Lionel Fontannaz.
Les illustrations ci-dessus mettent en évidence les problématiques opposées rencontrées sur une même zone de desserte de OIKEN. Sur l’image de gauche : En été, des tensions trop élevées apparaissent en raison d’une forte production photovoltaïque (points rouges et oranges). Sur l’image de droite: En hiver, des tensions trop faibles sont observées en raison d’une consommation importante (points bleus). Ces contraintes d’exploitation obligent OIKEN à réaliser des renforcements du réseau, parfois conséquents.
Ce paradigme s’accompagne d’une « électrification » croissante des profils de consommation – et donc d’une consommation qui va en augmentant, si l’on songe par exemple à la mobilité électrique (recharge des véhicules) ou encore l’essor des pompes à chaleur. « Nous devons dès lors anticiper ce développement afin de pouvoir toujours garantir la résilience et la fiabilité de nos réseaux ».
« Coordination entre tous les acteurs énergétiques »
La solution réside-t-elle alors dans le renforcement des réseaux ? Partiellement, dès lors que les contraintes importantes, tant financières, humaines et technologiques seraient loin d’être négligeables, prévient le responsable du secteur Electricité. « Un renforcement du réseau mobilise des moyens considérables, a fortiori dans un contexte où la rémunération des infrastructures n’évoluerait pas au même rythme », analyse le responsable du secteur Electricité.
Pour Lionel Fontannaz, la clé réside dans une collaboration étroite entre l’ensemble des acteurs du domaine énergétique. « Pour répondre aux enjeux de la stratégie énergétique, tous les acteurs doivent travailler main dans la main, du propriétaire du réseau national au consommateur final, en passant par les GRD, les entreprises d’installations photovoltaïques ou encore les entreprises et start-ups actives dans la recherche de solutions technologiques innovantes ». Et dans ce contexte, l’innovation joue un rôle central.
Projet E-Cube : une « boussole » pour l’avenir
En 2025, une étude a été réalisée en collaboration avec E-Cube, un cabinet de conseil en stratégie spécialisé en énergie, transport et climat. Plusieurs secteurs d’activité de OIKEN (les secteurs Electricité, Conseil en Energie, Bureau technique, le Comité Innovation, ainsi que OIKEN Solutions SA), ont uni leurs efforts et transmis à E-Cube toutes les données nécessaires (typologie du réseau, plans directeurs communaux, projections de l’OFEN en matière de mobilité, stratégies cantonales, etc.) afin de modéliser le réseau électrique de OIKEN, et ainsi identifier les points critiques, mais aussi les points forts, et estimer les investissements nécessaires d’ici à 2050. En d’autres termes, il s’agit de disposer « d’une boussole qui peut nous aider à orienter les décisions stratégiques de OIKEN afin de garantir un réseau électrique fiable et sécurisé, capable d’accompagner l’évolution des profils de consommation tout en soutenant les objectifs fixés sur plan climatique », complète Lionel Fontannaz.
L’image ci-dessus présente un exemple de courbe de charge d’un consommateur du réseau de OIKEN projetée à l’horizon 2050, à partir des énergies annuelles estimées selon les scénarios E-Cube. Les différents leviers pris en compte sont : la consommation électrique de base ; la recharge des véhicules électriques ; la consommation des pompes à chaleur (PAC) ; la production photovoltaïque.
L’étude met ainsi en évidence le rôle clé de la flexibilité. Avec des scénarios qui visent à optimiser l’utilisation du réseau existant – ou du moins limiter les investissements – en développant des solutions innovantes qui seront à même de séduire et convaincre la clientèle. « Les pistes sont nombreuses. Nous pouvons par exemple développer des programmes qui nous permettront de planifier et réguler l’apport en électricité en fonction du profil et des habitudes de consommation de la clientèle, mais aussi miser sur le développement de batteries, qu’elles soient stationnaires ou décentralisées (lire l’encadré ci-dessous) ».
« La transition énergétique ne doit pas être une rupture énergétique, mais une évolution maîtrisée et collective », conclut Lionel Fontannaz.
L’innovation au service des réseaux : focus sur deux projets et applications concrètes
Projet STABILE
Initié en 2025 en collaboration avec le CSEM, le projet poursuivait initialement deux objectifs : augmenter nos connaissances en matière de systèmes de stockage d’énergie grâce à des batteries électrochimiques et évaluer l’opportunité d’utiliser des batteries sur le réseau pour stocker de l’électricité, et ainsi lisser la consommation. « Ces solutions permettraient d’équilibrer l’offre et la demande, et soulager ainsi le réseau en cas de fortes sollicitations », précise Grégory Huot, chef projets Innovation.
Sur la base des conclusions de l’étude STABILE, OIKEN va procéder à l’acquisition et l’installation de plusieurs batteries. Ces projets « pilotes » permettront de tester en grandeur nature les ambitions visant à « rendre le réseau actuel le plus efficient possible ». Non seulement en lui ajoutant des capacités de stockage supplémentaires, mais aussi en proposant à la clientèle des solutions et mesures incitatives qui permettront de lisser la production et la consommation et, partant, éviter si possible le renforcement physique du réseau.
Logiciel Power Factory
Anticiper l’avenir et investir à bon escient… Tels sont également les objectifs du logiciel Power Factory. Le secteur Electricité développe actuellement un « jumeau numérique » de notre réseau, soit une modélisation, ou réplique virtuelle et dynamique de l’ensemble des équipements qui composent le réseau (câbles, transformateurs, armoires de quartier, etc.).
Ce programme de simulation permet de visualiser le comportement du réseau en fonction de l’évolution de la production et de la consommation, sur la base de différents scénarios. « Nous pouvons par exemple tester virtuellement le comportement du réseau en fonction de contraintes supplémentaires, comme de nouvelles installations photovoltaïques par exemple, et ainsi déterminer si une adaptation du réseau s’avère nécessaire, sachant que nous devons être en mesure d’assurer en continu la qualité et la sécurité de l’approvisionnement en énergie », explique Gary Imobersteg, le responsable Planification réseaux & projets du secteur Electricité.
En intégrant les données de l’étude E-Cube et, dans un futur proche, les données des compteurs intelligents (smart meters), le jumeau numérique gagnera forcément en efficience. « Quand tout sera opérationnel, nous serons toujours en mesure d’investir au bon moment et au bon endroit, en fonction des flux de puissance nécessaires notamment, et ainsi rentabiliser nos investissements de manière optimale », conclut Gary Imobersteg.
