Élargissement des ressources des centrales électriques virtuelles, augmentation de la pénétration des énergies renouvelables
Le paysage énergétique mondial évolue rapidement. Les centrales électriques centralisées et tentaculaires sont remplacées par des ressources énergétiques distribuées (RED) plus petites et décentralisées, qui sont souvent des sources d’énergie renouvelables (SER). Les centrales électriques virtuelles (CEV) sont apparues sur la scène pour mettre en commun les sources d’énergie renouvelables de taille moyenne (2 mégawatts minimum) telles que le solaire, l’éolien et la biomasse. Les CEV prévoient, répartissent et échangent activement la puissance et la flexibilité des RED agrégées, jouant ainsi un rôle important dans la stabilisation de la tension du réseau électrique face à l’intermittence des sources d’énergie solaire et éolienne. Plus la pénétration des SER augmente, plus il est nécessaire de stabiliser la fréquence et la tension. Le projet EdgeFLEX, financé par l’UE, a rendu cela possible. Sa plateforme offre des opérations rapides et dynamiques de service au réseau et permet simultanément aux CEV de soutenir les communautés énergétiques locales, en regroupant et en vendant l’électricité produite par les ménages et les petites entreprises.
Gestion des RED par la 5G et la périphérie
La surveillance, le contrôle et la gestion des RED à grande échelle deviennent un obstacle à une plus grande pénétration des SER. Les réseaux de communications mobiles 5G et l’IdO facilitent l’autonomie et l’utilisation des limites du réseau et des communications pour résoudre les problèmes au niveau local plutôt qu’au niveau central. «EdgeFLEX a créé une interface de programmation d’applications (API) 5G pionnière qui permettra aux fournisseurs d’électricité de connecter et de gérer plus facilement les appareils sur le terrain, en tirant parti de leur flexibilité. Son développement a contribué à l’adoption de trois normes mondiales de systèmes mobiles par 3GPP pendant la durée du projet», note la coordinatrice du projet, Fiona Williams, d’Ericsson. La normalisation réussie de l’API 5G ouverte permettra aux organisations de choisir librement leur fournisseur de réseau et d’avoir la certitude que les produits et les services seront pris en charge dans les années à venir. Le projet a également soutenu la gestion des RED en périphérie grâce à son unité de mesure de phase (UMP) unique et à grande vitesse. Les UMP mesurent l’amplitude et l’angle de phase du courant et de la tension en certains points du réseau électrique, ce qui permet d’optimiser l’exploitation et la stabilité du réseau. L’approche edgePMU (UMP à la périphérie) est unique en ce qu’elle sépare les capteurs et le logiciel d’analyse. Le logiciel, situé à la périphérie du réseau, peut être mis à jour à distance. Les données des capteurs peuvent être interprétées par n’importe quel logiciel plus récent, ce qui garantit la durabilité et minimise les coûts de maintenance et d’exploitation.
La «fréquence complexe» simplifie la modélisation et le contrôle des CEV
Le développement d’un nouveau concept théorique appelé «fréquence complexe», qui sous-tend les services visant à stabiliser la fréquence du réseau, a donné lieu à un nombre extraordinaire de 39 publications scientifiques au cours de la durée de vie du projet. «Le concept de fréquence complexe étend la fréquence instantanée au domaine complexe, ce qui permet une dérivation directe des modèles et des contrôleurs des dispositifs du système électrique. C’est particulièrement utile pour les convertisseurs électroniques de puissance, qui constituent l’élément de base des centrales photovoltaïques», explique Fiona Williams.
Extension des CEV aux communautés énergétiques locales, adoption à grande échelle des SER
La plateforme EdgeFLEX, prête pour la 5G et la périphérie, comprend des composants modulaires et évolutifs soutenus par une architecture open source. Elle permet un déploiement et une mise à l’échelle progressifs et rentables de nouveaux systèmes et services de réseau électrique. Les essais sur le terrain ont montré que sa facilité d’utilisation et ses réponses dynamiques rapides encourageaient les consommateurs et les entreprises locales à rejoindre les communautés énergétiques locales, contribuant ainsi à la flexibilité de leur réseau électrique local. «EdgeFLEX a démontré que la numérisation du réseau et le maintien de la stabilité du réseau en périphérie vont de pair avec une utilisation accrue des énergies renouvelables, l’optimisation du commerce et de la gestion de l’énergie du niveau local au niveau régional et la réduction des émissions de CO2», conclut Fiona Williams. Préparez-vous à un déploiement accru de CEV et de SER, soutenu par la stabilisation des fréquences et la 5G.
Mots‑clés
EdgeFLEX, RED, énergie, SER, 5G, CEV, UMP, centrales électriques virtuelles, ressources énergétiques distribuées, sources d’énergie renouvelables
