Les compteurs intelligents et la tarification dynamique peuvent aider les consommateurs à utiliser l'électricité lorsqu'elle est moins coûteuse, économisant ainsi de l'argent et réduisant la pollution.

Les Américains veulent que leur électricité soit bon marché, propre et fiable, mais ce trio devient de plus en plus insaisissable, grâce au changement climatique.Selon un rapport de 2021 de l’organisation de recherche à but non lucratif Climate Central, plus de 80 % des pannes majeures signalées aux États-Unisde 2000 à 2021 ont été causés par des conditions météorologiques extrêmes, comme les vagues de chaleur, les incendies de forêt et les tempêtes tropicales.

Nous sommes un économiste et un ingénieur électricien étudier comment l'utilisation accrue de technologie de compteur intelligent bidirectionnel peut être utilisé pour réduire les émissions de gaz à effet de serre du secteur de l’électricité et aider l’économie à résister aux conditions météorologiques extrêmes liées au climat.À notre avis, l’adaptation du système électrique à des conditions météorologiques de plus en plus volatiles nécessitera une combinaison de technologies conviviales et d’incitations économiques.

La promesse des compteurs intelligents

Jusqu'à récemment, la plupart des États-Unisles ménages disposaient de compteurs électriques mécaniques.Les employés des services publics se rendaient dans chaque maison pour prendre une lecture mensuelle que l’entreprise utiliserait pour calculer la facture du ménage.

À partir du début des années 2000, les services publics ont commencé à déployer des compteurs intelligents, également appelés infrastructures de comptage avancées, ou AMI.Ces appareils électroniques mesurent la consommation électrique d’une maison et la communiquent au service public sans fil toutes les quelques minutes.

La communication entre le compteur intelligent et le service public est un canal bidirectionnel qui permet au service public de connecter ou de déconnecter à distance l'alimentation électrique d'une maison.Les États-UnisLe ministère de l'Énergie estime qu'à partir de 2020, plus de 90 millions de systèmes AMI résidentiels ont été installés à l'échelle nationale. Environ deux tiers des compteurs d'électricité à travers les États-Unissont désormais des compteurs intelligents.

Pour les services publics, les compteurs intelligents réduisent le coût de relevé des compteurs et permettent de détecter et de réagir rapidement aux pannes de courant.Les données d'utilisation fines fournies par les compteurs intelligents peuvent aider les services publics à mieux comprendre et prévoir la demande des clients en utilisant analyse de données et les outils d'intelligence artificielle.

Grâce à ces informations, les services publics peuvent gérer leurs opérations pour éviter les pannes dues à manque de capacité de production.

Les services publics s'associent à des entreprises comme Opower fournir aux clients des applications mobiles et des rapports qui les aident à surveiller et à comprendre leur consommation d'électricité.Un rapport type peut permettre à un client de comparer sa consommation sur 12 mois avec celle de ses 100 voisins les plus proches et des 20 voisins les plus économes en énergie.

Des études montrent que la réception de tels rapports amène les consommateurs à réduire leur consommation électrique d’environ 2%.Réduire la demande de pointe de quelques points de pourcentage peut permettre aux services publics d’éviter les pannes pendant les périodes de forte demande.

Lors d'événements météorologiques extrêmes tels que les vagues de chaleur, les services publics lancer des appels à la conservation à leurs clients.L’analyse des données des compteurs intelligents peut être utilisée pour identifier les clients qui répondent réellement à ces demandes.

Appareils intelligents et tarification dynamique

Les services publics commencent à associer les compteurs intelligents à d’autres nouvelles technologies, à des incitations tarifaires et à des mesures sociales.coups de coude» pour encourager les économies d’électricité.

Par exemple, des entreprises comme Google, Ecobee, Émerson et Honeywell concevons maintenant thermostats intelligents qui sont préprogrammés pour répondre aux préférences individuelles des clients.Au fur et à mesure que la température change au cours de la journée, les thermostats agissent de manière autonome, comme prérefroidir la maison lorsque la demande d'énergie est plus faible.On estime que les thermostats intelligents peuvent réduire la consommation d'énergie de 10 à 15 %.

Il est possible de mieux gérer la consommation d’énergie en introduisant tarification dynamique – des évolutions de prix en temps réel qui se reflètent directement sur les factures d’électricité des consommateurs.Actuellement, la plupart des États-Unisles ménages paient une tarif forfaitaire pour chaque kilowattheure d'électricité ils l'utilisent, quel que soit le coût de sa production.

Dans la version la plus simple de la tarification dynamique, tous les consommateurs d’électricité seraient confrontés à un prix de l’électricité en temps réel plus élevé lorsque les intempéries réduisent la fourniture d’électricité.Pour un service public d’électricité qui a déployé des compteurs intelligents, ceux-ci signaleraient aux clients – peut-être par SMS – que le prix de l’électricité augmentera au cours des six prochaines heures.Cela inciterait les consommateurs à éteindre leurs ordinateurs et à réduire leur consommation d'énergie discrétionnaire.

Des expériences de tarification à Washington, D.C. et dans d'autres villes ont démontré que les consommateurs réduire leur consommation électrique lorsqu’ils sont confrontés à des hausses de prix pendant les périodes de pointe de demande d’électricité.Si suffisamment de personnes et d’entreprises participaient, la demande globale d’électricité diminuerait, réduisant ainsi le risque de pannes d’électricité à l’échelle du système.

Cette stratégie est également bonne pour l’environnement.Les services publics ont souvent recours à des centrales électriques très polluantes qui fonctionnent aux combustibles fossiles lorsque la demande dépasse l’offre.Ces plantes contribuent à pollution atmosphérique locale et émissions mondiales de gaz à effet de serre.

L’introduction d’un prix critique de pointe pour l’électricité réduit ce besoin d’énergie sale.Éviter les pannes de courant réduira également la dépendance aux générateurs domestiques, qui souvent émettre une pollution atmosphérique particulaire nocive.

Maintenir une tarification dynamique équitable

De toute évidence, certains consommateurs peuvent réagir plus facilement que d’autres aux hausses de prix.Par exemple, une personne qui utilise la dialyse à domicile ne peut pas facilement réduire sa consommation d’électricité à court terme.

Une tarification de l’électricité très volatile sans garanties pourrait déclencher une réaction publique.Cela s’est produit lors du gel profond de 2021 au Texas, qui a exposé certains consommateurs à factures d'électricité astronomiques pendant une vague de froid potentiellement mortelle.

Les économistes ont conçu des stratégies de tarification pour encourager les économies d'énergie sans prix abusif pour les personnes vulnérables.Par exemple, un service public peut utiliser les données des compteurs intelligents et l’intelligence artificielle pour identifier les clients qui sont de gros consommateurs d’électricité, mais également réagir aux augmentations de prix en réduisant leur consommation d’énergie.Ces consommateurs pourraient se voir offrir une incitation financière annuelle en échange de leur inscription à programmes de tarification de pointe critiques.

Les clients qui accepter volontairement l’accord serait confronté à des hausses de prix peut-être 15 jours par an.Ils pourraient se protéger des factures d'énergie élevées en investissant dans des mesures d'économie d'énergie, telles que l'installation d'isolation, d'appareils économes en énergie ou panneaux solaires.

Dans l’ensemble, la réponse attendue – réduire leur consommation d’énergie pendant les périodes de pointe – contribuerait à réduire le risque de panne d’électricité.L'argent fédéral de la loi récemment promulguée Loi sur la réduction de l'inflation pourrait être utilisé pour payer les frais incitatifs initiaux.

Cette approche reflète le fait qu'un faible pourcentage de consommateurs d'électricité représente généralement une grande part de la demande totale.Si 10 % des consommateurs représentent 30 % de la demande d’un service public d’électricité et que ce groupe peut être encouragé à réduire sa consommation de 50 %, alors la demande globale diminuera de 15 % lors des périodes critiques de pointe des prix.Les 90 % restants ne seraient pas exposés à des hausses de prix.

Le financement des énergies propres dans la loi sur la réduction de l’inflation représentera le le plus gros investissement dans le climat et l’énergie aux États-Unisà ce jour.Nous pensons que le fait de consacrer une partie de ce financement à des programmes qui encouragent l’adoption d’appareils intelligents de mesure de l’énergie, ainsi que l’introduction de signaux de prix en temps réel indiquant la rareté des ressources, contribuera à faire progresser la transition énergétique propre.