Étiquette : Netzstabilität

  • Renforcer le réseau électrique suisse avec du cuivre et de l’intelligence

    Renforcer le réseau électrique suisse avec du cuivre et de l’intelligence

    En inscrivant dans la loi l’objectif zéro net d’ici 2050, la Suisse a posé des jalons importants pour un approvisionnement énergétique neutre en termes de climat. Le développement des énergies renouvelables telles que le photovoltaïque, l’hydraulique et l’éolien progresse. Mais l’infrastructure de réseau existante n’est pas conçue de manière optimale pour y faire face. L’intégration des injections fluctuantes nécessite un réseau électrique flexible qui évite les goulets d’étranglement et garantit un approvisionnement stable.

    L’extension du réseau est le plus grand défi
    La Suisse dispose d’un réseau de transport solide, qui joue un rôle important dans le commerce international de l’électricité. Néanmoins, deux tiers des 6700 kilomètres de lignes ont entre 50 et 80 ans et doivent être modernisés. Le besoin d’agir est encore plus important aux niveaux inférieurs du réseau. Les réseaux de distribution locaux sont de plus en plus sollicités, car les producteurs d’électricité décentralisés, tels que les panneaux solaires sur les toits des maisons ou les véhicules électriques, sollicitent le réseau basse tension. Les capacités de ces réseaux doivent être étendues et mieux gérées.

    Solution cuivre et intelligence
    Deux approches sont essentielles pour une infrastructure de réseau durable.
    L’extension classique du réseau :
    L’extension physique du réseau électrique par de nouvelles lignes, un câblage renforcé et des transformateurs plus puissants. Cela est coûteux, mais inévitable dans de nombreux cas.
    Systèmes de contrôle intelligents :
    La numérisation et les technologies intelligentes permettent de réguler efficacement les flux d’électricité. Il s’agit par exemple de systèmes d’alimentation flexibles pour les panneaux photovoltaïques, de batteries domestiques utiles au réseau et d’une gestion optimisée de la charge pour les voitures électriques et les pompes à chaleur. Ces concepts réduisent les mises à niveau coûteuses du réseau et rendent le système plus agile.

    La flexibilité comme facteur de réussite
    Un réseau hautement flexible peut amortir les fluctuations de puissance et compenser les pics de demande. Cela est possible grâce à une interconnexion étroite avec les pays voisins, à l’utilisation de systèmes de stockage tels que les centrales de pompage-turbinage et à des mécanismes de contrôle intelligents. Les chercheurs de l’ETH Zurich étudient également comment l’électromobilité peut contribuer à la stabilité du réseau, par exemple en contrôlant la charge pendant les périodes de forte disponibilité du courant.

    Les deux sont nécessaires
    Ni l’extension classique du réseau ni les systèmes de contrôle intelligents ne suffisent à eux seuls à préparer le réseau électrique suisse à la transition énergétique. Il faut une combinaison des deux – du cuivre pour l’infrastructure physique et de l’intelligence pour les concepts de contrôle innovants. Les investissements dans ces deux domaines sont essentiels pour répondre aux exigences croissantes des énergies renouvelables de manière efficace et économique.

  • Centrale électrique virtuelle à partir de panneaux solaires et de voitures électriques

    Centrale électrique virtuelle à partir de panneaux solaires et de voitures électriques

    « La première centrale électrique virtuelle de Suisse pour les particuliers est en ligne », c’est ainsi que Helion Energy AG titre une publication sur LinkedIn. L’entreprise énergétique, rachetée par le groupe AMAG en 2022, veut relier des milliers de petites sources d’énergie privées en une centrale électrique virtuelle intelligente. Les différentes installations solaires, les batteries domestiques et les voitures électriques seront ainsi mises en réseau par la plateforme Helion ONE.

    « Un tiers des installations photovoltaïques actuelles pourrait déjà remplacer une centrale de pompage-turbinage », écrit Helion Energy. Il est prévu d’utiliser la grande centrale décentralisée sur le marché de l’énergie de réglage pour stabiliser le réseau électrique. Pour cela, le réseau est actuellement testé en collaboration avec Swissgrid AG.

    Les ménages privés qui participent à la centrale virtuelle peuvent bénéficier d’un revenu de 200 à 300 francs par an. Pour les PME, le montant est actuellement de plus de 1000 francs et la tendance est à la hausse, précise l’article. Cette année encore, Helion veut permettre à d’autres personnes intéressées de participer à la grande centrale décentralisée.

  • L’ETH Zurich fournit la clé de la transition énergétique du réseau électrique

    L’ETH Zurich fournit la clé de la transition énergétique du réseau électrique

    Le réseau électrique européen est basé sur le courant alternatif et sur un rythme précis, qui était jusqu’à présent imposé par les grandes centrales électriques dotées de lourdes turbines. Avec l’abandon du charbon et du nucléaire, ces horloges disparaissent à vue d’œil. Ce qui semble n’être qu’un détail technique est en réalité un défi majeur de la transition énergétique. Sans fréquence stable, les pannes de courant et l’instabilité du système menacent.

    Comme les installations éoliennes et solaires fournissent du courant continu, il faut des onduleurs qui le convertissent en courant alternatif compatible avec le réseau. Jusqu’à présent, ceux-ci suivent passivement la cadence existante. Mais avec la disparition des centrales électriques traditionnelles, un changement de paradigme s’impose. À l’avenir, les onduleurs devront eux-mêmes former le réseau, un défi que l’ETH Zurich a relevé avec succès.

    Un algorithme au lieu d’une déconnexion
    Sous la direction du professeur Florian Dörfler, une équipe de recherche de l’ETH Zurich a mis au point une commande révolutionnaire pour les onduleurs. Celui-ci empêche les installations de s’éteindre automatiquement en cas de défaillance du réseau, comme des chutes de tension. Au lieu de cela, ils restent connectés au réseau et stabilisent activement la fréquence, tout en limitant de manière autonome leur production d’électricité. Un mécanisme de protection qui évite les surcharges tout en soutenant le réseau.

    La solution est purement logicielle et donc directement utilisable dans l’industrie. Les premiers tests pratiques en laboratoire ont été concluants. Les nouveaux algorithmes font l’objet d’une demande de brevet et pourraient être intégrés rapidement dans les systèmes de contrôle industriels.

    Feuille de route pour la transition énergétique
    L’approche innovante de l’EPFZ a le potentiel de devenir l’épine dorsale de l’approvisionnement électrique de demain. Décentralisé, flexible, stable, un réseau électrique qui ne sera plus soutenu par quelques grandes centrales électriques centralisées, mais par des milliers de centrales solaires et éoliennes contrôlées de manière intelligente.

    Les partenaires industriels sont invités à travailler avec les étudiants de l’ETH à la mise en œuvre, par exemple par le biais de travaux de master dans les entreprises. Il en résulte un transfert direct de connaissances de la recherche vers l’industrie et, en fin de compte, vers les réseaux électriques européens.

    La contribution à la transition énergétique est considérable. La solution augmente la sécurité du réseau, réduit le risque de black-out et rend la transition vers les énergies renouvelables techniquement réalisable. Un élément central pour un avenir énergétique résilient et durable.

  • La gestion intelligente de l’énergie optimise la consommation d’électricité dans les bâtiments

    La gestion intelligente de l’énergie optimise la consommation d’électricité dans les bâtiments

    Un algorithme de contrôle prédictif de l’Empa optimise la gestion de l’énergie dans les bâtiments de manière à garantir la sécurité de l’approvisionnement dans l’ensemble du système énergétique. Les systèmes automatisés des bâtiments communiquent directement avec les fournisseurs d’énergie et le réseau électrique.

    Selon un rapport de l’Empa, les systèmes automatisés peuvent optimiser la consommation d’électricité de telle sorte que la stabilité du réseau et la flexibilité des consommateurs soient toujours garanties. Parallèlement, les surplus d’énergie ne sont pas nécessairement stockés localement, mais injectés dans le réseau électrique lorsque cela est possible, de sorte que la demande puisse être satisfaite à tout moment.

    Lors du test pratique réalisé par l’Urban Energy Systems Lab de l’Empa dans son bâtiment expérimental NEST de Dübendorf, l’accent a été mis sur la réduction des émissions de CO2, la flexibilité de la demande en énergie et le confort des habitants. Grâce à l’algorithme de contrôle prédictif, l’équipe a réussi à optimiser la gestion de l’énergie au sein du bâtiment avec la configuration suivante : une installation photovoltaïque pour la production d’électricité, un stockage sur batterie, une pompe à chaleur et une station de recharge bidirectionnelle pour les véhicules électriques.

    Le système a permis de réduire les émissions de CO2 du bâtiment de plus de 10 %. Le bâtiment était capable de communiquer de manière anticipée la consommation et l’injection d’électricité. « L’expérience a donc montré que la disponibilité flexible des énergies renouvelables ne pose pas de problème a priori », explique l’Empa.

    Mais pour mettre en œuvre ces résultats à grande échelle, il faudrait à l’avenir numériser systématiquement les bâtiments. La technologie de la scientifique Federica Bellizio devrait être mise sur le marché par la start-up Kuafu. Pour cela, elle a récemment reçu la bourse Empa Entrepreneur Fellowship.

  • Un nouveau stockage par batterie pour Gossau assure la stabilité du réseau

    Un nouveau stockage par batterie pour Gossau assure la stabilité du réseau

    Axpo a installé et mis en service une batterie de stockage d’une puissance de 2,5 mégawatts sur le site de la Stadtwerke Gossau. Les services municipaux disposent ainsi désormais du plus grand accumulateur de la région, explique l’entreprise énergétique argovienne dans un communiqué. Selon ce dernier, le stockage est adapté aux besoins spécifiques de la commune de Gossau et à la topographie du réseau de la région. Le communiqué ne donne aucune indication sur l’ampleur financière du projet.

    Les services municipaux de Gossau veulent utiliser le stockage par batterie pour compenser les fluctuations de la demande et les pics de puissance. Il doit en outre traiter la puissance réactive et contribuer au maintien de la tension du réseau dans la région. Il contribue également à la stabilisation du réseau dans la région par le biais de prestations système pour la société nationale de réseau Swissgrid.

    La nouvelle batterie de stockage est capable de fonctionner en îlotage et de démarrer au noir. Cela signifie qu’en cas de panne de courant, il peut rétablir de manière autonome l’alimentation électrique des unités connectées au réseau en site isolé. Les entreprises pertinentes pour le maintien de l’approvisionnement de Gossau peuvent en tirer parti. « Ce qui a été initié en 2019 par une intervention parlementaire peut être montré cinq ans plus tard », a déclaré Claudia Martin, conseillère municipale et chef du département Approvisionnement Sécurité de la ville de Gossau, citée dans le communiqué. « Un stockage d’énergie qui garantit la sécurité d’approvisionnement de Gossau »