Présentation

Article

1 - CONTEXTE ET PROBLÉMATIQUES

  • 1.1 - Contexte historique
  • 1.2 - Problématiques actuelles

2 - CADRE RÉGLEMENTAIRE, INSTITUTIONNEL

  • 2.1 - Domaine privé
  • 2.2 - Domaine public

3 - CADRE INDUSTRIEL POUR LA CONSTRUCTION DU MINIGRID

4 - FLUX ÉNERGÉTIQUES

  • 4.1 - Solutions de production
  • 4.2 - Solutions de stockage
  • 4.3 - Usages énergétiques électriques
  • 4.4 - L’équilibre offre/demande

5 - CONCEPTION DES INFRASTRUCTURES

  • 5.1 - Dimensionnement du réseau
  • 5.2 - Choix de la tension de distribution
  • 5.3 - Le niveau de défaillance
  • 5.4 - L’exploitation

6 - MODÈLES ÉCONOMIQUES

7 - INDICATEURS DE PERFORMANCE

  • 7.1 - Critères techniques
  • 7.2 - Critères économiques
  • 7.3 - Critères environnementaux
  • 7.4 - Critères sociaux

8 - CONCLUSION

9 - GLOSSAIRE

Article de référence | Réf : D4966 v1

Conclusion
Le cadre général de développement des minigrids

Auteur(s) : Vincent DEBUSSCHERE, Alain DOULET

Date de publication : 10 déc. 2025

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Sommaire

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Auteur(s)

  • Vincent DEBUSSCHERE : Enseignant chercheur, - Université Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, G2Elab, Grenoble, France

  • Alain DOULET : Ancien directeur réseau, - EDF réseau distribution, France

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INTRODUCTION

La demande globale en énergie a drastiquement augmenté au cours des dernières décennies, reflétant la dépendance croissante de l’humanité à un ou plusieurs types de ces vecteurs énergétiques. Les activités quotidiennes d’une majorité de l’humanité reposent de fait sur l’accès à un ou plusieurs types de vecteurs énergétiques. L’électricité représente actuellement, à l’échelle mondiale, environ 20 % de l’énergie finale, mais ce pourcentage devrait augmenter significativement dans les années à venir, avec des projections à 50 % . L’accès à l’électricité et sa consommation varient grandement d’une région du monde à une autre, en fonction, notamment, de l’existence d’un réseau national à proximité et de la vétusté des infrastructures responsables de la qualité de l’énergie distribuée. Les grands systèmes électriques sont planifiés en fonction de considérations économiques, sociales, mais aussi techniques et environnementales. Lorsque les bons indicateurs ne sont pas réunis, mais que des besoins en électricité sont présents, comme cela peut être le cas dans les zones peu densement peuplées, ou fortement isolées, des infrastructures intermédiaires localisées peuvent être une solution intéressante. On parle dans ce cas de minigrids.

Dans les pays en voie de développement, les minigrids (ou mini-réseaux) constituent l’une des trois solutions d’accès pour l’électricité pour des villages très reculés et donc très éloignés des réseaux électriques nationaux. Cette solution est à placer entre l’électrification rurale (réseaux locaux raccordés aux réseaux nationaux) et le « solar home system » (qui équipe une habitation avec un kit de panneaux solaires et une batterie gérée par un contrôleur), potentiellement regroupé autour d’une petite communauté, ou microgrid (micro-réseau). Certains auteurs situent leur puissance entre 10 kW et 10 MW, recoupant donc potentiellement le concept de microgrid sur les faibles puissances. Le minigrid n’est pas connecté électriquement à d’autres réseaux au moment de sa mise en place. Il est constitué d’un mini-réseau électrique de distribution, alimenté par des sources autonomes de production locales (hydroélectricité, panneaux solaires ou autres sources d’énergie renouvelable) et géré par un système de gestion d’énergie (Energy Management System – EMS). Il est dit hybride lorsqu’il est couplé à un générateur diesel. Il peut être associé à un système de stockage d’énergie (en général des batteries). La baisse considérable des prix des panneaux photovoltaïques depuis 2010 est à l’origine d’un essor spectaculaire des minigrids, qui ne constituaient, il y a 20 ans, qu’une niche.

Les minigrids connaissent actuellement un développement important et sont l’objet d’innovations intéressantes visant à optimiser leur dimensionnement et leur fonctionnement. Avant d’entrer dans la description détaillée des outils permettant cette optimisation, le présent article a pour but de décrire les questions essentielles posées par le développement des minigrids sous ses principaux aspects techniques, réglementaires, financiers, contractuels, et commerciaux.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-d4966


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8. Conclusion

Le développement des minigrids accompagne l’électrification (principalement rurale) de zones dans lesquelles le réseau principal n’est pas présent. Les choix de conception de ces infrastructures sociotechniques se basent sur des considérations variées, touchant bien entendu à des contraintes techniques, mais aussi réglementaires. Des aspects financiers, contractuels et commerciaux complètent le tableau des critères orientant les choix technologiques. Enfin, il ne faut pas oublier des considérations socio-environnementales, qui structurent l’usage qu’il sera fait de l’énergie distribuée par ces minigrids, mais également sa production.

Cet article parcourt les grandes lignes guidant au développement de telles infrastructures, proposant un canevas structuré pour les futurs décisionnaires, selon lequel les prochains articles de cette série se positionneront avec plus de détails.

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - RAIMI (D.), ZHU (Y.), NEWELL (R.G.), PREST (B.C.) -   Global Energy Outlook 2024: Peaks or Plateaus. Resources for the future.  -  2024.

  • (2) - ESMAP -   Des mini-réseaux pour un demi-milliard de personnes, Perspectives du marché et guide pour les décideurs.  -  Résumé analytique, Rapport technique 014/9 (2024).

  • (3) - GUIGNARD (N.), CRISTOFARI (C.), -DEBUSSCHERE (V.), GARBUIO (L.), LE MAO (T.) -   Micro Pumped Hydro Energy Storage: Sketching a Sustainable Hybrid Solution for Colombian Off-Grid Communities.  -  Sustainability, 14, 16734 (2022). https://doi.org/10.3390/su142416734

  • (4) - CHARLES (A.S.), HALL (J. G.), LAMBERT (S.), BALOGH (B.) -   EROI of different fuels and the implications for society.  -  Energy Policy, vol 64, p. 141-152, ISSN 0301-4215 (2014). https://doi.org/10.1016/j.enpol.2013.05.049

  • (5) - RICHARD (L.), SAINCY (N.), LE SAUX (N.), FREY(D.), ALVAREZ-HERAULT (M.C.), -RAISON (B.), -   A new electrification model to end energy poverty: An example from a novel rural electrification approach in Madagascar.  -  In IEEE...

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