Les réseaux électriques évolués rendent le courant résistant aux pics et aux creux
Les compagnies d'électricité ont du mal à optimiser l'alimentation des réseaux de distribution en Europe, car l'énergie provient de diverses sources, y compris renouvelables, lesquelles dépendent des conditions météo. Le projet SUNSEED, financé par l'UE, a mis au point un système évolué d'observation et de mesure, capable de surveiller en temps réel l'évolution de la demande et de l'offre, à l'aide des réseaux sans fil. Il conduit à un réseau de distribution bien plus réactif et stable. «L'électricité renouvelable est très instable par nature: il suffit d'un nuage pour bloquer le photovoltaïque, ou d'un vent trop fort pour obliger à arrêter les éoliennes. La production passe brutalement du maximum à zéro, un choc très perturbant pour les réseaux de distribution», déclare Peter Zidar, coordinateur du projet et directeur de recherches chez Telekom Slovenije en Slovénie. Les compagnies d'électricité doivent donc contrôler fréquemment les variables, mais «soit elles n'ont pas assez de capteurs dans leur réseau, soit les communications ne sont pas toujours suffisantes pour présenter une vue d'ensemble fiable». Lors de problèmes météorologiques comme le «coup de froid» qui a touché la Slovénie durant l'hiver 2014 et entraîné la chute de nombreux pylônes du réseau sous le poids de la glace, certains dommages auraient pu être réparés plus vite avec un réseau de capteurs plus dense. «Ceci permettrait de savoir exactement quelle partie du réseau a des problèmes, et donc où envoyer des équipes de réparation», explique-t-il. Des capteurs évolués et conçus sur mesure La plupart des compteurs d'électricité mesurent la tension et la consommation. «SUNSEED a mis au point un capteur spécial qui mesure davantage de variables, et plus souvent», explique Mr Zidar. «Les mesures sont faites 50 fois par seconde. Les capteurs ordinaires le font bien moins souvent, certains même n'envoient leurs mesures qu'une fois par mois.» Les chercheurs ont conduit des tests sur le terrain en plaçant un millier de capteurs évolués dans des environnements différents en Slovénie. Ils ont installé une cinquantaine de capteurs spéciaux dans des postes transformateurs, pour surveiller le réseau avec bien plus de détails qu'auparavant. «Il fallait mettre au point des capteurs sur mesure à cause de l'accent mis sur les nœuds de distribution d'électricité, tout spécialement les transformateurs où les champs magnétiques peuvent générer des interférences, et à cause de la nécessité de mesures plus détaillées», précise Mr Zidar. Le capteur mis au point par le Josef Stefan Institute de Ljubljana en Slovénie, partenaire du projet, comprend des fonctions de sécurité et utilise un modem LTE pour se connecter au réseau 4G national de Telekom Slovenije. Le fait de se connecter aux réseaux sans fil en place, au lieu d'en construire un tout exprès, réduit les investissements des compagnies d'électricité (y compris pour les mises à niveau) et les coûts. Une capacité de niveau centre de données Pour surveiller les réseaux avec une telle fréquence, il faut disposer d'une capacité de stockage suffisante. «Nous avons rencontré quelques problèmes lors des tests: la quantité de données était telle que nous avons été obligés de diminuer la fréquence de la collecte», souligne Mr Zidar. La latence et le débit du réseau ont aussi de l'importance. Le système de SUNSEED s'est avéré capable de contrôler et stabiliser le réseau de distribution via des connexions 4G LTE, mais il n'est pas encore assez rapide en cas de panne de courant, lorsqu'une réaction en quelques millisecondes est essentielle pour mettre en œuvre une alimentation de secours. Selon Mr Zidar, les réseaux 5G plus rapides, prévus pour le début de la prochaine décennie, devraient résoudre ce problème. Cependant, une planification soigneuse peut aussi éviter les défaillances. C'est dans ce but que le Josef Stefan Institute a développé un algorithme de prévision, basé sur des profils d'utilisateurs et des données météorologiques.
Mots‑clés
SUNSEED, énergie, génération d'électricité, énergies renouvelables, communications sans fil, télécommunications, météo, infrastructure
