Améliorer la résilience de vos opérations grâce à un micro-réseau

EDF Renewables Amérique du Nord

Ces dernières années, des phénomènes météorologiques extrêmes ont entraîné des pannes de courant de plus en plus fréquentes, de plus en plus puissantes et de plus en plus longues dans tout le pays, ce qui a fait grimper le coût de l'électricité et démontré la fragilité du réseau des services publics. Cette situation est peut-être ressentie de manière plus aiguë en Californie, où les vagues de chaleur, les infrastructures vieillissantes et un nombre croissant de graves incendies de forêt ont entraîné des pannes de courant et des coupures prolongées. Parmi celles-ci coupure de l'alimentation de la sécurité publique (PSPS) au cours desquels les compagnies d'électricité coupent intentionnellement le courant à des millions de leurs clients.

A rapport de la société de recherche sur les services publics E Source a révélé que les entreprises américaines perdent plus de $27 milliards par an à cause des pannes de courant, et que même les pannes qui ne durent que quelques heures peuvent coûter aux entreprises en moyenne $10 000 à $20 000 par événement.[1] Un autre enquête a constaté que 19% des clients commerciaux et industriels ont subi un impact financier de $50 000 ou plus par panne, et pour 18% autres, les pannes ont coûté $50 000 ou plus par incident.

Si votre entreprise a besoin d'une alimentation de secours pour protéger ses produits et services et assurer la continuité de ses opérations, il est probable que votre installation dépende déjà d'un ou plusieurs générateurs de secours à gaz ou diesel - et il y a de fortes chances que ce système coûte beaucoup plus cher qu'il ne devrait, car l'approche de l'alimentation de secours basée uniquement sur les combustibles fossiles est dépassée et inefficace.

Les micro-réseaux sont des systèmes innovants et de pointe qui intègrent des générateurs de secours traditionnels avec des batteries, des générateurs renouvelables et des composants intelligents pour créer un système sophistiqué et résilient qui améliore l'efficacité, réduit la consommation de carburant, diminue les émissions de GES et permet de réaliser des économies.

Passer de la dépendance à l'énergie de secours à la possession de votre propre île privée

Les générateurs de secours constituaient une solution adéquate lorsque les coupures de courant étaient rares et espacées. Aujourd'hui, les coupures deviennent de plus en plus fréquentes et de plus en plus longues, et les organisations proactives réagissent en développant des stratégies de résilience conçues pour ce nouvel environnement. Comme leur nom l'indique, les micro-réseaux sont des réseaux électriques miniatures qui réduisent les factures d'électricité d'une installation lorsqu'ils sont connectés à un réseau de services publics en fonctionnement, mais qui, en cas de besoin, sont également capables de fonctionner comme des "îles" déconnectées du réseau. Cela leur permet de fournir de manière transparente la pleine puissance à l'installation comme si le réseau était toujours là, sans interruption perceptible de vos opérations ou activités.

Des atouts qui s'amortissent d'eux-mêmes

Les générateurs de secours autonomes ne produisent aucun avantage lorsqu'ils restent inactifs en attendant une panne, et pendant la panne, ils peuvent ne couvrir qu'une partie de la demande totale de votre installation. La caractéristique la plus importante des micro-réseaux est qu'il s'agit d'actifs qui travaillent dur et qui gagnent leur vie en fournissant de multiples couches d'économies 24 heures sur 24, que votre installation soit connectée au réseau pendant les opérations normales ou déconnectée en raison d'une panne.

Les micro-réseaux garantissent que les générateurs de secours fonctionnent aussi efficacement que possible pendant une panne - ce qui réduit considérablement les coûts de carburant - et réduisent également les coûts des services publics pendant les opérations normales de connexion au réseau en réduisant les frais de demande de pointe et en transférant la consommation d'énergie hors du réseau lorsque les prix de l'électricité sont élevés. Si vous avez des panneaux solaires, un micro-réseau vous permet de continuer à exploiter cette ressource sans carbone pendant une panne. Mais même si vous n'avez pas de panneaux solaires, un micro-réseau vous apportera des avantages quantifiables.

Réduire les frais de demande de pointe

Les frais de demande de pointe sont basés sur les 15 minutes de consommation d'électricité les plus élevées d'une installation au cours d'un mois donné et, dans de nombreux endroits, l'heure de la journée ou "heure d'utilisation" est également un facteur important pour déterminer le coût. Le composant de stockage d'énergie d'un micro-réseau vous permet de gérer les pics de demande de votre organisationavec la possibilité de réaliser d'importantes économies.

Stockage de l'énergie = gains d'efficacité et réduction des coûts

De la même manière que les moteurs de voiture sont beaucoup plus économes en carburant lorsqu'ils sont conduits à une vitesse constante sur le régulateur de vitesse d'une autoroute que dans la circulation urbaine, les générateurs diesel de secours sont plus efficaces lorsqu'ils fonctionnent à pleine capacité à un rythme régulier. Bien que les générateurs soient dimensionnés pour répondre à la charge critique de pointe d'une installation, la demande d'électricité fluctue généralement et atteint rarement cette pointe. Le groupe électrogène est alors contraint d'accélérer et de ralentir en deçà de sa capacité maximale, ce qui réduit l'efficacité de son fonctionnement (diagramme du bas en haut). Outre le gaspillage de carburant, l'usure due à la montée et à la descente en régime peut réduire la durée de vie de l'équipement et augmenter les coûts de maintenance.

Le stockage d'énergie résout ce problème en jouant le rôle d'"actif d'équilibrage", c'est-à-dire qu'il équilibre la puissance du générateur avec la consommation d'énergie, ce qui permet de faire fonctionner le générateur diesel à sa capacité maximale à un tarif forfaitaire. Toute puissance générée en excès des besoins de l'installation peut être utilisée pour charger la batterie (lorsque la batterie devient négative) - lorsque la batterie est complètement chargée, le générateur s'éteint et la batterie peut alimenter l'installation. Par conséquent, le générateur fonctionne pendant moins d'heures et, lorsqu'il est en marche, il est plus efficace car son facteur de puissance est plus élevé et il n'a pas à monter et descendre en régime.

*Remarque : Lorsque la batterie (bleue) est négative, elle est en charge. Lorsque la batterie est positive, elle est en train de se décharger.

La batterie optimise les performances du générateur diesel, réduisant ainsi la consommation de carburant, la durée de fonctionnement du générateur, les émissions de gaz à effet de serre et les coûts des permis d'utilisation de l'air. Ces avantages augmenteront considérablement si le microréseau intègre l'énergie solaire, car avec une batterie, tout système solaire nouveau ou existant fonctionnera désormais pendant une panne. À l'instar d'un générateur, la batterie joue le rôle d'actif d'équilibrage en atténuant l'intermittence de l'énergie solaire et en se chargeant de la production excédentaire. Par conséquent, l'intégration de l'énergie solaire continuera à réduire le temps de fonctionnement du générateur, la consommation de carburant et les émissions de gaz à effet de serre, et à augmenter les réserves de carburant.

Tirez parti de votre installation solaire avec un micro-réseau

En cas de panne de courant, les panneaux solaires s'éteignent et cessent de produire de l'énergie. Ce dispositif de sécurité s'applique à toute source d'énergie connectée au réseau, nouvelle ou ancienne, qui ne fait pas partie d'un micro-réseau. Comme les micro-réseaux peuvent être "isolés" du reste du réseau électrique, ils permettent de continuer à exploiter l'énergie des panneaux solaires de votre établissement. Si l'électricité n'est pas nécessaire au moment de la production, elle peut être stockée dans la batterie pour une utilisation ultérieure.

Les installations équipées de panneaux solaires peuvent être modernisées pour inclure un micro-réseau, et les systèmes peuvent être adaptés aux caractéristiques de l'installation et aux besoins de votre organisation, y compris l'installation de stations de chargement de VE. Ces investissements optimiseront les performances de votre système, vous permettant ainsi de réaliser des économies pendant les opérations connectées au réseau ainsi que pendant les pannes.

Pas de solaire ? Vous pouvez quand même profiter des batteries !

Une idée fausse très répandue est que les systèmes de stockage d'énergie doivent être associés à l'énergie solaire, mais les batteries connectées au réseau ont plusieurs options en matière de charge. Outre le stockage de l'électricité provenant de panneaux solaires ou de générateurs diesel, elles peuvent également être chargées en utilisant l'énergie du réseau. Cela permet de générer des revenus supplémentaires grâce à l'arbitrage énergétique - la batterie peut être utilisée pour "acheter bas, vendre haut", en se chargeant à partir de la source d'énergie disponible la moins chère, puis en revendant de l'énergie au réseau lorsque les prix sont élevés, générant ainsi des revenus supplémentaires.

Les nouvelles réalités appellent une nouvelle réflexion

L'augmentation de la fréquence et de la gravité des phénomènes météorologiques extrêmes entraînant des coupures de courant indique que nous entrons dans une nouvelle ère, qui exige une résilience accrue. Les micro-réseaux sont une solution intelligente qui peut répondre de manière rentable aux besoins d'alimentation d'urgence de votre organisation, générer des revenus supplémentaires pendant les opérations connectées au réseau et contribuer à réduire les émissions de GES.

[1] https://www.marketplace.org/2019/10/08/potential-massive-power-shut-off-would-cost-businesses-in-california/

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