De nouveaux logiciels peuvent intégrer des millions de dispositifs d'alimentation distribuée, tels que des batteries et des panneaux solaires, pour aider à résoudre les problèmes de réseau d'aujourd'hui et se préparer aux défis de demain.

Notre réseau électrique déjà complexe devient encore plus complexe, grâce aux ressources énergétiques distribuées (DER) - des appareils qui génèrent de l'électricité et stockent l'énergie localement - tels que des panneaux solaires, des batteries, des chargeurs de véhicules électriques, des systèmes CVC, des chauffe-eau intelligents et une chaleur très efficace échangeurs.

Avec la popularité croissante de ces appareils, de plus en plus de technologies s'interconnectent au réseau, ce qui impose de nouvelles charges au système et crée de nouvelles opportunités.

Les DER ont un énorme potentiel pour aider à gérer l'équilibre critique entre l'offre et la demande sur le réseau tout en réduisant les factures d'électricité des clients et en offrant des moyens de gagner de l'argent en fournissant des services de réseau. Cependant, pour tirer pleinement parti de leur potentiel, des technologies sont nécessaires pour rassembler ces ressources et créer un moyen d'accéder au réseau et aux marchés qui fournissent des services au réseau.

Parmi ceux qui proposent des solutions figurent les scientifiques à l'origine de "Beyond DERMS", un projet collaboratif entre le laboratoire national d'Argonne du Département américain de l'énergie (DOE) et Packetized Energy.

S'appuyant sur la technologie initialement développée par Packetized Energy et des collaborateurs de l'Université du Vermont, Argonne et Packetized Energy ont développé une plate-forme logicielle qui pourrait regrouper des millions de DER et les utiliser pour prendre en charge une large gamme de services de réseau. Cette agrégation de DER s'effectue à l'aide de communications dans le "cloud", c'est-à-dire des logiciels et des services qui s'exécutent sur Internet.

Le dernier rapport sur ce projet, "Beyond DERMS :Demonstration of Automated Grid Services, Mode Transition, and Resilience", décrit comment la plate-forme Beyond DERMS peut agréger les DER pour réduire les charges de pointe, soutenir la stabilité du réseau, répondre aux événements de panne et fournir d'autres prestations clés.

"Les résultats du projet montrent clairement l'énorme potentiel des DER pour générer des services avancés d'équilibrage du réseau qui vont au-delà de la réponse à la demande conventionnelle", selon Paul Hines, ancien PDG de Packetized Energy et maintenant vice-président de Power Systems chez EnergyHub.

"La plate-forme va bien au-delà des capacités des systèmes de gestion des ressources énergétiques distribuées existants, ou DERMS, que nous utilisons aujourd'hui pour gérer des groupes de DER. Ces systèmes sont généralement conçus pour des cas d'utilisation très spécifiques, mais la plate-forme Beyond DERMS peut prendre en charge un large gamme de services de réseau en temps réel et adaptatifs », a déclaré Ravindra Singh, ingénieur principal de la distribution d'Argonne, qui gère le projet Beyond DERMS.

La réduction de la charge de pointe, qui fait référence au processus de réduction de la charge sur le réseau électrique pendant les périodes de pointe de la demande d'énergie, en est un exemple. Un autre est la mise en forme de la charge, qui consiste à acheter de l'électricité lorsque les prix sont bas et à vendre cette capacité lorsque les prix sont élevés. En exploitant la plate-forme Beyond DERMS pour ce service, les opérateurs de réseau peuvent coordonner les DER de manière à réduire le coût des achats d'énergie en gros.

La prise en charge des services de réseau auxiliaires, tels que la régulation des fréquences, est également possible avec la plateforme Beyond DERMS. La régulation de fréquence, c'est-à-dire le processus de régulation de la fréquence du réseau, une fonction essentielle pour maintenir sa stabilité. De plus, la plate-forme peut aider à gérer les réseaux locaux auxquels les DER sont connectés ; prévoir la météo et la charge pour aider les opérateurs à maintenir une alimentation électrique constante ; et fournir des outils d'analyse économique intégrés qui peuvent aider à la planification de projets DER.

Les chercheurs ont démontré que la plate-forme fonctionne sur une gamme de fonctions en tirant parti des données du monde réel fournies par deux partenaires de services publics. La plateforme a intégré les données de plus de 20 000 compteurs intelligents. Pour tester que la plate-forme peut s'intégrer aux appareils électriques, Packetized Energy a connecté plus de 350 DER, dont environ 300 chauffe-eau intelligents, environ 40 bornes de recharge pour véhicules électriques et environ 10 batteries, onduleurs et pompes à chaleur mini-split derrière le compteur. . Il s'agissait d'une validation à petite échelle de la technologie Beyond DERMS.

En examinant comment la plate-forme Beyond DERMS peut aider lors d'une panne d'électricité, les chercheurs l'ont connectée à des systèmes de batteries locaux qui seraient un élément clé d'un micro-réseau (un réseau énergétique local alimenté par des DER tels que des générateurs, des batteries et des panneaux solaires, qui fonctionne de manière autonome et est capable de se déconnecter du réseau traditionnel).

Avec les données de ces appareils, ils ont démontré comment les opérateurs de réseau pouvaient utiliser la plate-forme pour envoyer des signaux d'urgence aux DER afin de réduire rapidement la production d'électricité et les charges lorsque le risque de pannes en cascade est élevé. Pour valider davantage ces résultats, plusieurs démonstrations à grande échelle de cette technologie sont en cours de développement par EnergyHub, le fournisseur de DERMS basé aux États-Unis qui a acquis Packetized Energy.

"Les résultats du projet montrent clairement l'énorme potentiel des DER pour fournir des services de réseau avancés qui vont au-delà de la réponse à la demande conventionnelle. Cette technologie est particulièrement importante car les nouvelles règles du marché ouvrent de nouveaux modèles commerciaux qui permettront aux ressources énergétiques distribuées de concurrencer les actifs du réseau centralisé dans marchés », a déclaré Hines.

Alors que le système de réseau national est confronté à des défis pour gérer de grandes quantités de nouvelles ressources distribuées et d'appareils intelligents, de nouvelles approches telles que Beyond DERMS montrent que l'avenir est prometteur. + Explorer plus loin

Protéger la fréquence du système électrique avec l'augmentation des ressources énergétiques distribuées