L’énergie intelligente est de plus en plus présente, autant dans les domaines des sciences et du génie que dans les médias et dans la vie quotidienne. Hilo, une filiale d’Hydro-Québec, offre des services résidentiels d’énergie intelligente, tout comme Bell, Telus ou Vidéotron, sous les appellations de « maison connectée », de « maison intelligente » ou encore de « domotique ».
On y vante les économies d’énergie, l’augmentation du confort (par le réglage de thermostats, par exemple) et la diminution des inquiétudes quant à un éventuel vol, dégât d’eau ou incendie.
Au-delà du secteur résidentiel, l’énergie intelligente se retrouve dans les secteurs du transport (véhicules électriques et leurs bornes de recharge), des réseaux électriques, etc. De nombreuses villes se disent désormais « intelligentes », parce qu’elles utilisent les technologies de l’information et de la communication pour améliorer la qualité de leurs services ou réduire leurs coûts.
Mieux définir l’énergie « intelligente »
D’importantes sommes ont été investies dans des activités de recherche et de développement dans les secteurs qui lui sont associés. À titre d’exemple, de 2007 à 2013, le programme Énergie intelligente pour l’Europe (EIE) a offert du financement pour des projets du domaine énergétique à hauteur d’environ 730 millions d’euros.
Bien que les montants soient moins considérables chez nous, des investissements ont aussi lieu au Québec. Au début de l’année 2020, le Gouvernement du Québec a octroyé 600 000 $ à l’Université du Québec à Trois-Rivières (UQTR) pour lui permettre d’entamer les opérations du Réseau québécois sur l’énergie intelligente (RQEI), qui a pour but de regrouper les experts et expertes québécois de l’intelligence énergétique.
Mais de quoi parle-t-on, exactement, lorsqu’on emploie l’expression « énergie intelligente » ?
Dans les écrits scientifiques, il ne semble pas exister de définition qui fasse consensus : elle est parfois présumée ou dépend des champs d’application. Or, pour bien comprendre les enjeux, apports et défis d’une technologie qui entre dans nos maisons et dans laquelle nous investissons collectivement, il faut en définir le concept.
Pour tenter de cerner la notion d’énergie intelligente, notre équipe, formée de deux didacticiens des sciences et de deux physiciens, a cherché à savoir quels sont les organismes ou entreprises qui œuvrent spécifiquement dans le domaine. Nous avons ensuite répertorié les manières dont ils décrivent l’énergie intelligente et ses caractéristiques, en plus des services qu’ils offrent, via les descriptions qu’ils formulent sur leurs sites web.
Un concept lié à de nombreuses applications
Le concept d’énergie intelligente est principalement utilisé par des firmes d’ingénierie, des entreprises comme Hilo, des organismes subventionnaires et des équipes de chercheurs et chercheuses. Dans notre recension des descriptions de l’énergie intelligente sur les sites web de ses principaux acteurs, les applications les plus fréquemment nommées étaient :
l’utilisation des données du système électrique afin d’en améliorer la gestion. En observant le système à l’aide d’appareils de mesure, le client peut recevoir en temps réel des informations afin d’améliorer la gestion de sa consommation d’électricité.
les produits peu énergivores ou pouvant être contrôlés à partir d’une application sur le téléphone ou l’ordinateur (ce que l’on appelle souvent « Internet des objets »).
le domaine des réseaux électriques intelligents (souvent appelés smart grids), c’est-à-dire des réseaux contenant des dispositifs leur permettant d’ajuster automatiquement la distribution d’électricité grâce à l’échange d’information entre le consommateur et le distributeur ;
la production d’électricité décentralisée, c’est-à-dire une production qui peut être faite par l’industrie ou par des consommateurs (plutôt que seulement par Hydro-Québec, par exemple) ;
les technologies d’emmagasinage d’énergie (notamment dans les voitures électriques) et la gestion de cette énergie stockée ;
la gestion des énergies intermittentes (par exemple, l’énergie éolienne, qui est seulement produite lorsque les conditions météorologiques sont favorables) ;
la gestion des réseaux énergétiques à l’aide de l’intelligence artificielle.
Le bon et le moins bon d’une énergie intelligente
Évidemment, l’expression « énergie intelligente » n’est pas basée sur la nature même de l’énergie. Ce qui la rend « intelligente », c’est plutôt la capacité des systèmes à optimiser à la fois sa production, sa distribution, sa transformation et son utilisation.
Les différents acteurs du domaine lui associent plusieurs avantages. Le faible impact environnemental est l’avantage le plus fréquemment nommé sur les sites web des organismes répertoriés.
L’énergie intelligente est souvent liée aux notions d’énergie verte ou renouvelable et elle est souvent qualifiée d’écologique ou d’utile pour la transition zéro carbone. Bien que plusieurs de ces affirmations soient généralement justifiées – par exemple, l’énergie intelligente est souvent issue d’une source renouvelable (le vent, le déplacement de l’eau, etc.) –, toutes ces expressions ne sont pas interchangeables : elles désignent des idées différentes. Par exemple, alors que l’énergie intelligente réfère habituellement à l’optimisation des systèmes, l’énergie renouvelable renvoie plutôt à sa source, qui peut se régénérer en un temps raisonnable.
De plus, les technologies de l’énergie intelligente minimisent les pertes d’énergie, notamment en permettant l’optimisation des systèmes. Elles peuvent aussi faciliter la gestion des pointes de demande énergétique, par exemple en période de froid intense. On pourrait alors décaler automatiquement la consommation d’électricité de certains appareils dans le temps. On réduirait ainsi le besoin d’acheter de l’énergie (souvent produite à partir de sources polluantes) à d’autres entreprises lorsque la demande énergétique surpasse la production locale.
L’énergie intelligente serait aussi plus sécuritaire et plus fiable ; elle permettrait de réduire les coûts énergétiques des entreprises comme des particuliers et son utilisation serait plus flexible.
Cependant, les enjeux l’entourant sont rarement mentionnés par les acteurs du domaine. On peut par exemple penser à la sécurité des systèmes relevant les données de consommation des maisons, à la surveillance par des gouvernements et des entreprises privées et à des fuites de données et au piratage de systèmes.
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Il y a aussi la question des déchets engendrés par l’obsolescence des systèmes intelligents lorsque de nouvelles technologies seront disponibles. On sait de plus que l’entreposage des données nécessaires au fonctionnement des systèmes d’énergie intelligente a un impact environnemental considérable.
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En quête d’une définition
Bien que ces renseignements nous permettent de dresser un portrait plus précis de l’énergie intelligente, sa définition reste encore à clarifier. En absence d’une définition partagée, les contours du concept restent à définir : une technologie pourrait être jugée intelligente par certains parce qu’elle utilise une intelligence artificielle pour optimiser sa production. D’autres pourraient ne pas considérer la même technologie comme intelligente puisqu’elle utilise une énergie non renouvelable.
Si la popularité du qualificatif « intelligent » est liée à l’intérêt actuel porté au domaine de l’intelligence artificielle, l’utilisation de l’expression « énergie intelligente » semble parfois être associée, de façon générique, à de bonnes pratiques énergétiques. Au-delà de la valeur promotionnelle de cette dénomination, nous croyons que le concept d’énergie intelligente est pertinent et qu’il regroupe des champs d’activité (comme l’optimisation énergétique, les énergies renouvelables ou l’utilisation de l’intelligence artificielle) constituant un domaine des sciences de l’énergie qui appelle à être mieux circonscrit.