Damien Ernst reçoit un prix prestigieux : "Sans intelligence artificielle, il n'y aura pas de transition énergétique"

Pour quelles raisons avez-vous reçu cette récompense internationale ?

Je pense que j'ai été primé pour un ensemble de travaux regroupant plusieurs domaines qui se recoupent : la gestion active des réseaux électriques, le projet de réseau mondial d'électricité, ainsi que mes travaux en stratégie d'apprentissage par renforcement, un sous-domaine très important de l'intelligence artificielle.

Quel a été votre apport au niveau des stratégies d'apprentissage par renforcement ?

J'ai été le premier à utiliser ces techniques pour résoudre des problèmes de décision liés aux réseaux électriques. Pendant plusieurs années, je n'ai quasiment fait que de la recherche dans ce domaine. L'apprentissage par renforcement est l'un des segments les plus sexys de l'intelligence artificielle. On crée des programmes informatiques capables d'apprendre tout seuls à prendre des décisions intelligentes, en interagissant avec leur environnement. Beaucoup des grands succès de l'intelligence artificielle ont été obtenus via ces stratégies d'apprentissage par renforcement. Il y a, par exemple, le programme informatique AlphaGo, qui permet de battre les humains au jeu de "Go". J'ai d'ailleurs côtoyé, il y a plusieurs années, les scientifiques qui ont créé l'AlphaGo. La contribution dont je suis le plus fier dans ce domaine est l'algorithme fitted Q iteration, que j'ai publié en 2005. C'est devenu un standard international dans le domaine de l'apprentissage par renforcement.

En quoi vos travaux impactent-ils les réseaux électriques belges ?

Je me focalise depuis plus de huit ans déjà sur tous les problèmes de décision qu'il faut résoudre afin d'intégrer massivement les énergies renouvelables et les voitures électriques aux réseaux électriques. L'intelligence artificielle est mon outil favori. Ces problèmes sont tellement complexes que je vois mal comment réussir la transition énergétique sans intelligence artificielle. Les gens pensent que seule une pénurie d'électricité peut provoquer un black-out. En réalité, il y a un tas d'autres problèmes comme l'instabilité de tension, les déviations de fréquence ou les transitoires de courant qui peuvent mettre un réseau à terre. Il y a également tous les problèmes liés au choix des investissements, à la régulation et à la mise en place de marchés qui fonctionnent. Plus on intègre les énergies renouvelables, plus ces problèmes deviennent aigus. Les travaux que je mène offrent des solutions ou de très bonnes pistes pour résoudre ces problèmes.

Quel est votre projet le plus abouti ?

Lorsque Jean-Marc Nollet était ministre wallon de l'Energie, il a débloqué un financement de plus de 3 millions d'euros pour un projet intitulé Gredor que j'avais lancé. Selon moi, il s'agit d'un des meilleurs projets dans le domaine de la gestion active des réseaux de distribution au niveau international. Son but est de proposer des nouvelles stratégies de gestion permettant d'éviter les congestions et les surtensions sur ces réseaux lorsqu'on y connecte de l'éolien et du photovoltaïque. Les résultats étaient assez théoriques mais ils ont permis de lancer une belle dynamique de travail. Les premières implémentations concrètes commencent à arriver. La start-up Blacklight Analytics travaille sur une solution qui modulera de façon intelligente la production renouvelable afin de minimiser au maximum les coupures d'éoliennes.

Où en est votre projet de réseau mondial d'électricité?

Avec la CIGRE, une organisation très influente dans le monde des réseaux haute tension, nous avons pu démontrer qu'un réseau électrique mondial est sans doute la solution la moins chère pour décarbonner complètement la production d'électricité. Avec 100 milliards de dollars, il serait déjà possible de bien connecter l'Europe et les USA, et d'amener de l'énergie éolienne en provenance du Groenland. C'est un montant ridicule à l'échelle de ces deux régions.

Ce vent du Groenland, cela changerait quoi concrètement pour les Européens ?

Il réduirait les coûts liés à l'intermittence du renouvelable. Le problème de l'Europe est que son territoire est trop réduit. S'il n'y a pas de vent dans une partie d'Europe, il y a de fortes chances qu'il n'y en ait pas ailleurs. En revanche, il peut très bien y avoir du vent au Groenland et pas en Europe, c'est totalement décorrélé. On installerait de grandes fermes éoliennes au Groenland afin de profiter des vents catabatiques, qui permettent d'atteindre un taux de fonctionnement des éoliennes de 70%. On approche celui du nucléaire !

Vous croyez réellement que ce projet de réseau mondial verra le jour ?

Oui, sinon je ne travaillerais plus là-dessus. Cette récompense scientifique crédibilise le projet et pourrait lui donner un coup de boost. En 2011, quand j'ai commencé à travailler là-dessus, personne ne voulait publier mes articles scientifiques sur ce sujet. Lors de la présentation des résultats partiels de l'étude du CIGRE, cette année à Paris, il y avait 500 personnes dans la salle. C'est devenu le sujet numéro 1 dans la communauté des gestionnaires de réseau haute tension. J'espère bien que ce projet sera lancé d'ici 2030.

La Belgique est-elle à la pointe au niveau de la recherche dans le domaine des réseaux électriques ?

Le niveau a fortement augmenté au cours des dernières années, notamment en Wallonie où les connexions sont devenues vraiment bonnes entre les gestionnaires des réseaux de distribution et les universités. Il y a sept ans, on ne travaillait pas ensemble et on ne savait pas comment le faire. J'étais beaucoup trop théorique, tandis que les GRD ne l'étaient sans doute pas assez. Les fonds reçus ont permis à tout un écosystème d'évoluer. Lors des plénières pour le projet Gredor, il y avait une quarantaine de personnes présentes. Le gros problème est que l'administration wallonne de l'énergie s'est vue retirer ses budgets de recherche au profit d'une autre administration. Depuis 1 ou 2 ans, il est devenu très difficile de recevoir des financements. Il faut prendre garde à ne pas casser cette dynamique essentielle pour la transition énergétique. On a tendance à balancer des milliards d'euros de subsides pour la production sans en garder une infime partie pour la recherche sur les réseaux. Or sans réseaux intelligents, il n'y aura pas de voitures électriques, d'éoliennes ou de panneaux photovoltaïques. Il n'y aura tout simplement pas de transition énergétique.