La transition rapide vers les énergies renouvelables menace de causer des problèmes majeurs au réseau électrique très coûteux des Pays-Bas. Dans sa quête de solutions, Le professeur Peter Palensky travaille actuellement sur un "jumeau numérique" pour permettre d'étudier efficacement la grille.

Imaginez que vous travaillez tranquillement depuis des années dans les limites d'un grand institut universitaire, et, Tout à coup, des changements dramatiques bouleversent votre monde familier. Les projecteurs sont pointés dans votre direction et soudain, tous les yeux sont braqués sur vous. Que feriez-vous?

C'est exactement ce qui est arrivé à Peter Palensky, professeur à la TU Delft. Sa spécialité, les réseaux électriques intelligents, est soudainement devenue un sujet brûlant ces dernières années. La transition rapide vers les énergies renouvelables a soulevé une question importante :notre réseau électrique existant est-il capable de résister à des changements aussi profonds ? Palensky et ses collègues doivent répondre à cette question clé pour éviter que le mouvement vers une durabilité accrue ne faiblit.

Palensky n'est certainement pas du genre à reculer devant un tel défi. Bien au contraire. « En tant que scientifique, c'est en fait tout un privilège de se retrouver dans cette position, " dit-il. " C'est comme si nous étions à un tournant de l'histoire et que nous avions une réelle chance de changer le monde pour le mieux. C'est une responsabilité absolument énorme, mais un jour nous pourrons peut-être dire à nos enfants :nous l'avons fait."

Tout le monde producteur d'énergie

Depuis une cinquantaine d'années, tout est resté plus ou moins le même. Chaque pays disposait de plusieurs grandes centrales énergétiques qui fournissaient de l'électricité sur le réseau à des millions de clients, en d'autres termes les citoyens et les entreprises. Mais l'émergence des énergies renouvelables a soudainement ajouté d'innombrables nouveaux producteurs d'énergie, parce que chaque éolienne ou panneau solaire est en fait une centrale énergétique en soi. Tout à coup, les citoyens ne sont plus des clients, mais en fait les fournisseurs ! Fournisseurs très variables, également, car la vitesse du vent et l'énergie solaire ont tendance à fluctuer.

"Cette révolution verte entraîne d'énormes problèmes d'adaptation, " dit Palensky. " Par exemple, pensez aux pays qui doivent connecter de grands parcs éoliens au réseau électrique existant. La connexion soudaine d'une grande quantité de nouvelles capacités peut changer complètement la dynamique du réseau électrique d'un pays, conduisant même à une panne de courant dans le pire des cas."

Cela signifie que des recherches sont nécessaires. Beaucoup de recherches. Le réseau néerlandais sera-t-il capable de résister à un nouveau parc éolien au large de Zandvoort ? Comment allons-nous garder tout stable quand, dans le futur proche, des millions de panneaux solaires ont été installés par des particuliers ? Et comment faire en sorte que chacun puisse à l'avenir recharger son véhicule électrique ?

Double digitale

Palensky espère répondre à ces questions à l'aide d'un jumeau numérique, une copie numérique du réseau électrique néerlandais. Sur une copie numérique, vous pouvez expérimenter et rechercher à votre guise sans risquer de casser quoi que ce soit. "C'est en fait une version de rêve de la vraie grille, " dit-il. Il ajoute en riant :" Evidemment, nous n'avons pas le droit de bricoler le vrai réseau électrique, donc nous devons le faire de cette façon."

Palensky et ses collègues ont en fait emprunté l'idée à de grandes entreprises. Les constructeurs aéronautiques et automobiles utilisent depuis longtemps des jumeaux numériques pour tester leurs avions et leurs véhicules. Les exemples incluent des simulateurs qui utilisent des images 3D, le son et le mouvement pour reproduire un vrai trajet en voiture ou un atterrissage d'avion. La grille numérique de Palensky est similaire, mais évidemment sans siège conducteur et ceintures de sécurité.

Un petit jumeau numérique est déjà opérationnel. Le simulateur numérique en temps réel (RTDS), emballé avec un logiciel plein de calculs mathématiques, peut simuler un quart du maillage néerlandais. Dans le futur proche, cette version devrait être remplacée par une copie numérique de l'ensemble du réseau. Avant ça, le laboratoire haute tension existant de la TU Delft devra être converti en un laboratoire d'énergie électrique durable, l'ESP Lab en abrégé. Dedans, il sera possible de combiner des éléments cruciaux du réseau électrique, tels que les mâts haute tension, énergie éolienne et solaire, les réseaux de stockage et de distribution d'énergie, en un tout fonctionnel.

Le premier objectif de Palensky sera d'étudier comment le réseau électrique néerlandais existant réagit aux stimuli ou aux chocs, comme de nouveaux parcs éoliens ou des cyberattaques étrangères. Mais, dans le futur proche, il entend également faire ce que les scientifiques aiment le plus :innover. « Je suis intéressé à savoir si nous pouvons développer un réseau électrique alternatif plus adapté à l'ère moderne. Il est très peu probable qu'il remplace le réseau existant de sitôt, mais je pense que nous avons beaucoup à apprendre de cet exercice théorique."

Faits concrets de la TU Delft

Le jumeau numérique fournira aux gestionnaires de réseau, comme TenneT, avec beaucoup d'informations sur la façon de créer et de maintenir leurs réseaux stables. Palensky pense que les "faits concrets" de TU Delft s'avéreront cruciaux, car il faudrait autrement beaucoup plus de temps pour résoudre ce genre de problèmes d'infrastructure complexes. Outre, il s'agit d'informations sensibles qu'il est déconseillé d'obtenir de pays lointains :les récentes cyberattaques à l'étranger ont montré que le réseau électrique est une arène populaire pour mener une guerre électronique.

Palensky et ses collègues travaillent actuellement sur une proposition de financement du Dutch Research Council (NWO), pour leur permettre de réaliser leur jumeau numérique. "Ce serait un terrible gâchis si nous ne pouvions pas progresser maintenant. La TU Delft est un leader mondial dans ce domaine et nous voyons quotidiennement à quel point les opérateurs de réseau néerlandais peuvent bénéficier de nos connaissances."

Quelle est donc l'arme secrète de Palensky ? « Mes élèves. Ce sont eux qui ont souvent les idées les plus intelligentes et les plus créatives. Je pense aussi qu'il est important de leur donner accès aux meilleures machines possibles. nous avons une obligation morale envers la jeune génération de lutter contre le changement climatique. La technologie est un moyen important d'y parvenir. »