L'électricité vient de la prise électrique, bien sûr ! Mais que se passerait-il si nous ne pouvions plus recharger nos smartphones ou nos voitures électriques à n'importe quel moment ? Et si notre four ou notre réfrigérateur tombait soudainement en panne ? Tels sont les risques qui nous guettent en cas de pénurie d'électricité. En hiver 2022, cela aurait pu se produire dans des circonstances défavorables. Différentes mesures sont prévues pour éviter ou gérer la pénurie d'électricité.[1] Pour évaluer de manière fiable la situation de l'approvisionnement et pouvoir évaluer l'efficacité des différentes mesures, il est indispensable de disposer de données fiables et très actuelles. Le problème est que celles-ci ne sont pas disponibles aujourd'hui dans certains cas.
Dans le cadre de son thème prioritaire de l'intelligence artificielle, la SATW travaille depuis des années à l'amélioration de l'accès de la recherche, de l'économie et d'autres acteurs à des données de haute qualité. Pour ce faire, elle a fondé en mai 2021, en collaboration avec la Swiss Data Alliance SDA, la Direction du droit international public du Département fédéral des affaires étrangères DFAE et l'Office fédéral de la communication OFCOM, le réseau national d'autodétermination numérique. En collaboration avec l'ATS et d'autres organisations, la SATW a étudié des domaines d'application concrets dans le but d'identifier des aspects importants et des besoins d'action pour une meilleure utilisation des données personnelles. Les résultats de ces travaux ont été publiés sous la forme d'un Factsheet intitulé "Partage autodéterminé des données".
L'énergie est un domaine d'application important dans lequel les données jouent un rôle central pour la sécurité d'approvisionnement de la Suisse. Dans un entretien avec Manuel Kugler, responsable du programme Données et intelligence artificielle de la SATW, le Dr Matthias Galus, chef de la section géo-information et innovation numérique - Centre de compétences pour la numérisation et l'intelligence artificielle de l'Office fédéral de l'énergie (OFEN), montre comment la numérisation peut progresser dans le domaine de l'énergie.
Nous nous trouvons actuellement dans l'une des plus grandes transformations de l'histoire récente et il est incroyablement passionnant de l'accompagner. L'intégration efficace des énergies renouvelables dans le réseau électrique existant est d'une importance capitale. Pour assurer la planification, l'exploitation ou la facturation, nous avons besoin de données fiables. Or, l'obtention de ces données n'est pas une tâche facile. Un exemple : il existe aujourd'hui en Suisse probablement bien plus de 200'000 installations photovoltaïques[2] et leur nombre augmente chaque jour. C'est réjouissant. Il manque toutefois des valeurs de production actuelles et mesurées - par jour ou même par heure - au niveau national. Pronovo[3] n'enregistre que les installations ayant bénéficié de subventions ou de garanties d'origine. En outre, il n'existe pas de données fiables sur les voitures électriques[4] ou les pompes à chaleur. La consommation nationale ou régionale n'est pas non plus disponible avec cette granularité et cette actualité - dans l'ensemble, le tableau est plutôt triste. Avec le tableau de bord énergétique[5], l'OFEN a pu faire un grand pas pour le secteur et la Suisse, mais de nombreux problèmes ne sont pas encore résolus. Une meilleure disponibilité des données permettrait de mieux évaluer la situation de l'approvisionnement, d'établir des prévisions à plus court terme et donc, finalement, de mieux quantifier les risques de pénurie.
En principe, il faudrait travailler selon deux axes : Améliorer la disponibilité et l'accessibilité des données. L'OFEN s'engage depuis des années pour l'introduction d'appareils de mesure numériques - les smart meters - afin d'améliorer la disponibilité des données de mesure. La loi fédérale sur la sécurité de l'approvisionnement en électricité produite à partir d'énergies renouvelables pose les bases réglementaires d'un datahub national dans le secteur de l'électricité. Cet Energy Datahub[6] doit améliorer l'accessibilité des données : Les participants au marché de l'électricité peuvent échanger des données via la plateforme et les consommateurs peuvent enfin avoir accès à leurs données. Il est prévu que la plateforme soit à la disposition de tous les acteurs d'ici 2027. Il est également important de rendre accessibles les données d'autres acteurs - par exemple des fabricants de systèmes ou d'onduleurs et des prestataires de services.
Les données numériques et bien définies sur la consommation contribuent considérablement aux économies d'énergie. L'OFEN a créé via PERLAS[7] une possibilité gratuite pour les consommateurs de faire analyser leurs données de compteurs intelligents et de recevoir gratuitement des conseils personnalisés pour économiser l'énergie. Cela permet de réaliser jusqu'à 6% d'économies. Pendant la situation d'approvisionnement tendue de l'hiver 2022, cela aurait été une grande contribution. Mais malheureusement, de nombreux consommateurs n'ont pas pu en profiter, car ils n'ont pas pu télécharger leurs données. Absurde en fait - car cela est exigé depuis longtemps par le législateur.
Même si l'on veut mener des campagnes d'économie d'énergie, il est essentiel de disposer de données de consommation actuelles et hautement granulaires. En raison de la faible qualité des données, les effets de telles campagnes ne peuvent être quantifiés dans un délai utile qu'à l'aide de modèles d'apprentissage automatique dans le tableau de bord énergétique. L'OFEN les a spécialement développés à cet effet. Nous devons donc travailler avec des estimations jusqu'à ce que des données plus fiables soient disponibles dans le secteur.
Ce qui peut être fourni aujourd'hui, ce sont des données dont la plausibilité est vérifiée au niveau national - mais avec un décalage de deux à six mois. Ces données historiques sont d'autant plus précises qu'elles sont anciennes. Cependant, les gestionnaires de réseau les corrigent parfois encore des mois plus tard. Le souhait de la population et des entreprises est bien entendu de disposer de ces données au moins au jour le jour. Il y a là un besoin d'amélioration de la part de la branche et je vois là encore beaucoup de travail devant nous.
Une première étape consiste à mettre en place une infrastructure de mesure numérique dans les réseaux – mot-clé "smart meter" – et à l'exploiter "intelligemment". Il n'est pas acceptable que les compteurs intelligents soient encore partiellement relevés manuellement. Il s'agit ensuite de moderniser les processus de données traditionnels. Nous utilisons ici un levier réglementaire important via le Datahub et voulons par exemple garantir une API ("Application Programming Interface") uniforme au niveau national. Par ailleurs, il existe d'autres potentiels chez les gestionnaires de réseaux de distribution. On peut se demander pourquoi un simple contrôle de la plausibilité des données devrait prendre un mois – aujourd’hui, à l'époque de ChatGPT.
Les obstacles sont nombreux. Jusqu'à présent, l'incitation ou la nécessité faisait défaut. Dans le commerce de l'énergie, la numérisation est très développée - il s'agit en fin de compte de profits et de bonus. La situation est différente dans le domaine protégé du réseau et du commerce avec les clients finaux. Les exigences ont augmenté entre-temps, la crise imminente a servi de réveil. Mais nous sommes à la traîne et des questions se posent maintenant sur le financement et les ressources disponibles. Après tout, les projets informatiques coûtent de l'argent et comportent des risques. Comme il n'y avait pas assez de pression, ni sur le marché ni sur le plan réglementaire, il n'y avait pas d'incitation à aller de l'avant. Les choses changent de plus en plus, du moins sur le plan réglementaire.
Ces dernières années, nous avons pu faire beaucoup de choses, en particulier grâce à la réglementation dans le secteur de l'électricité, par exemple avec les prescriptions relatives aux compteurs intelligents ou le tableau de bord énergétique. Le Datahub est une autre étape nécessaire et urgente. En outre, des objectifs ou des instruments de transparence concernant la disponibilité et la qualité des données ainsi que le développement de modèles de données uniformes pourraient apporter une contribution importante. Un aperçu de la solidité des données, du nombre de fois où les données ont été améliorées, du nombre de fois où les délais n'ont pas été respectés et de l'existence éventuelle d'erreurs de transmission incite à l'amélioration et peut avoir un impact important. Des pays comme le Danemark, l'Estonie ou le Royaume-Uni montrent déjà aujourd'hui, via des systèmes d'information géographique, où se trouvent les potentiels de flexibilité et à quelle fréquence ils sont utilisés. De telles informations sont d'une grande importance pour le marché. Dans ces pays, les régulateurs ont imposé aux entreprises des directives importantes qui sont mises en œuvre depuis des années. En comparaison, nous avons encore beaucoup de retard à rattraper en Suisse.
Les consommateurs finaux et leurs prestataires de services sont au cœur de la transformation en cours. Jusqu'à présent, ils étaient principalement considérés comme des points de mesure ou des destinataires de factures - très pratique pour les entreprises. La numérisation change fondamentalement la donne. Les consommateurs finaux équipés de maisons intelligentes ou de systèmes de gestion de l'énergie peuvent utiliser les données relatives à leur approvisionnement en énergie afin de s'optimiser et de participer plus activement à l'approvisionnement en énergie. Leurs prestataires de services - qui gèrent par exemple les pompes à chaleur ou la mobilité électrique dans la maison - disposent également de données importantes. Rendre ces données accessibles et les utiliser pour optimiser le système serait extrêmement utile.
La nouvelle loi sur la protection des données fait un pas important pour les utilisateurs finaux avec le principe de la portabilité des données. Les travaux soutenus par l'OFEN sur un espace de données énergétiques fiable[8] devraient fournir d'autres bases techniques et organisationnelles pour aider les consommateurs. Des directives détaillées à ce sujet ne sont pas encore prévisibles. La Loi sur l'approvisionnement en électricité (LApEl) réglemente jusqu'à présent les entreprises du secteur énergétique. Cependant, de nombreux prestataires de services nouvellement actifs dans le secteur de l'énergie ne voient encore que peu de directives.
Il est évident qu'une numérisation croissante entraîne également une plus grande surface d'attaque. C'est pourquoi les demandes de numérisation accrue s'accompagnent toujours d'une réflexion sur les aspects cybernétiques. Dans le cadre de ses travaux de numérisation, l'OFEN a d'abord mené des études de base sur la maturité dans le domaine cybernétique. Celles-ci ont montré qu'en moyenne, les entreprises du secteur de l'énergie n'étaient pas particulièrement bien placées. Des mesures réglementaires ont donc été prises en conséquence : À partir de l'été 2024, des exigences minimales en matière de cybersécurité seront rendues obligatoires par ordonnance. Un grand succès pour les travaux de numérisation de l'OFEN.
La mise en œuvre de la cybersécurité est complexe et dépasse les capacités de nombreuses entreprises. Il existe toutefois déjà de nombreux outils qui peuvent alléger la charge de travail. L'intelligence artificielle et les algorithmes d'auto-apprentissage permettent de détecter automatiquement les attaques, ce qui préserve les ressources humaines. Il est toutefois irritant de constater que cela est encore peu connu dans le secteur.
Le chemin est encore long, mais nous sommes en route. Les gestionnaires de réseau ne peuvent pas étendre leurs réseaux indéfiniment, car cela est coûteux et sera un jour difficilement défendable en termes de politique régionale. Pour réduire les coûts, l'innovation (numérique) et l'automatisation sont indispensables. Les technologies sont souvent déjà disponibles à bas niveau. La pression - faire les choses différemment - augmente lentement mais sûrement. J'ai bon espoir, mais je suis également conscient qu'il s'agira d'un processus de longue haleine.
(traduit par Deepl)
[1] Cf. OSTRAL – l’organisation chargée de l'approvisionnement en électricité dans les situations extraordinaires (allemand : Organisation für Stromversorgung in Ausserordentlichen Lagen). Elle dépend de l'approvisionnement économique du pays de la Confédération et intervient sur ses instructions lorsqu'une situation de pénurie d'électricité se produit.
[2] Les installations de production d'électricité en Suisse (admin.ch)
[3] https://pronovo.ch , - l’organisme de certification accrédité pour l’enregistrement des garanties d’origine et la mise en œuvre des programmes fédéraux d’encouragement des énergies renouvelables.
[4] https://www.mobility.ch/fr/magazine/durabilite/voitures-electriques-reinjectent-lelectricite | https://www.mobility.ch/fr/v2x | https://www.mobility.ch/fr/magazine/durabilite/prejuges-mobilite-electrique
[5] Le tableau de bord énergétique de l'Office fédéral de l'énergie (admin.ch)
[6] Digitalisation dans le secteur de l'énergie (admin.ch) Remarques dans l'encadré Datahub : l'échange de données doit être organisé par ce biais, tous (consommateurs, gestionnaires de réseau, etc.) doivent y être raccordés, mise en place d'ici 2027.
[7] PERLAS - PErsonal Residential Load curve AnalysiS
[8] Promotion des espaces de données de confiance et de l'autodétermination numérique (admin.ch)
Le Dr Matthias Galus dirige la section géo-information et innovation numérique de l'Office fédéral de l'énergie (OFEN). Sous sa direction, elle constitue le centre de compétences de l'OFEN pour la numérisation et l'IA. Les données énergétiques et l'innovation qui y est liée sont au cœur de ses activités. La section développe et met en œuvre des stratégies dans le domaine réglementaire et suit des projets de transformation numérique du secteur. Les thèmes abordés sont notamment les espaces de données énergétiques, les infrastructures de données, la science des données et l'intelligence artificielle, la géo-information, la gestion des données, l'Open Government Data et les technologies cloud. Matthias Galus travaille depuis 2012 à l'OFEN où il a occupé différentes fonctions, notamment celle de responsable adjoint des réseaux. Il est expert en systèmes énergétiques intelligents avec des thèmes comme le smart metering et les smart grids, la flexibilité. Il a dirigé la Task Force Digitalisation, le développement de la feuille de route nationale Smart Grid et le tableau de bord national de l'énergie. Il a terminé ses études d'électrotechnique et d'ingénierie économique à la RWTH d'Aix-la-Chapelle en 2005 et 2007, respectivement, et a ensuite obtenu un doctorat à l'ETH de Zurich dans le domaine des systèmes énergétiques intelligents. Il a publié un grand nombre d'articles et de chapitres de livres sur les systèmes énergétiques numériques.
La transition des systèmes énergétiques vers la neutralité climatique et la sécurité d'approvisionnement place la Suisse face à des défis majeurs. La SATW soutient ces développements en identifiant les nouvelles technologies importantes, en fournissant des informations fondées ainsi que des explications neutres et en évaluant le potentiel de solutions innovantes. En ce qui concerne l'environnement, la SATW s'occupe en outre des domaines thématiques importants que sont l'économie circulaire et la biotechnologie.
