Un nouveau système de distribution conçu par des chercheurs de l'Université de Waterloo réduirait les prix de l'électricité de plus de cinq pour cent tout en améliorant la fiabilité du service.

La conception implique l'intégration des deux types de courant électrique qui alimentent les maisons, les industries et les véhicules électriques - courant alternatif (AC) et courant continu (DC).

Les chercheurs ont trouvé des gains d'efficacité en concevant un système qui fournit les deux types de courant aux clients au lieu des systèmes de distribution à courant alternatif uniquement actuellement utilisés dans le monde entier.

Leur approche minimise les conversions d'un type de courant à l'autre et facilite l'intégration des technologies vertes en croissance.

"La minimisation des besoins de conversion de puissance crée un système plus simple avec une plus grande efficacité et moins de pertes, " a déclaré Haytham Ahmed, un boursier postdoctoral qui a dirigé la recherche avec des collègues en génie électrique à Waterloo. "Au fur et à mesure que vous réduisez le nombre de convertisseurs, vous réduisez également les risques d'interruptions de service dues à des pannes."

Les réseaux électriques existants transportent du courant alternatif en raison de l'utilisation de transformateurs de puissance pour augmenter la tension pour une plus grande efficacité de transmission sur de longues distances et réduire la tension à des fins de distribution.

Par conséquent, les systèmes de distribution qui fournissent ensuite l'électricité des sous-stations locales aux utilisateurs finaux transportent également du courant alternatif.

Cela signifie que les appareils électroniques tels que les ordinateurs, téléviseurs et smartphones, qui utilisent tous du courant continu, doit inclure des convertisseurs AC-DC.

Cela signifie également que des convertisseurs sont nécessaires pour charger les véhicules électriques alimentés en courant continu et alimenter le réseau en électricité à partir de sources de production verte, y compris les panneaux solaires et les piles à combustible, qui produisent DC.

Le nouveau système hybride AC-DC, le produit d'une modélisation et d'une optimisation informatiques sophistiquées, introduit des convertisseurs AC-DC aux points stratégiques du système de distribution lui-même, au lieu de seulement aux points d'extrémité où les clients y accèdent.

Une comparaison du système de distribution hybride AC-DC à un système uniquement AC a estimé des économies de plus de cinq pour cent en raison de moins de pertes d'énergie et de coûts d'infrastructure inférieurs.

Si les appareils électroniques et les véhicules électriques n'avaient plus besoin de convertisseurs, ils seraient également moins chers à fabriquer et à utiliser moins d'électricité.

« Lorsque vous sentez de la chaleur s'échapper du chargeur de votre ordinateur portable, c'est de l'énergie perdue, ", a déclaré Ahmed. "Nous pouvons éliminer ces pertes afin de consommer moins d'énergie."

Le système de distribution hybride AC-DC devrait avoir le plus grand potentiel d'adoption dans les nouvelles zones résidentielles et commerciales, ou lorsque les systèmes existants sont étendus avec des sous-stations supplémentaires.