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Révolutionner la croissance solaire et la fiabilité du réseau : le rôle des onduleurs formant un réseau

2024-03-06

Dans le domaine modeste des équipements de connexion se trouve un outil qui pourrait potentiellement changer la donne : l'onduleur formant réseau. Tout comme la distinction entre les voitures autonomes et les voitures traditionnelles, ces onduleurs peuvent paraître ordinaires, mais c'est ce qu'ils contiennent qui fait toute la différence.

 

Contrairement à leurs homologues conventionnels qui suivent le réseau, les onduleurs formant un réseau disposent de commandes uniques qui pourraient être la clé non seulement pour maintenir, mais aussi pour améliorer la fiabilité du réseau. Ce boîtier sans prétention a le potentiel de relancer le réseau de manière transparente après une panne, marquant ainsi un progrès significatif dans l'expansion solaire et la robustesse globale du réseau. Plongeons dans le monde transformateur des onduleurs formant réseau et dans leur rôle central dans l'avenir de l'énergie solaire.

 

Les onduleurs équipés de commandes formant réseau sont les héros méconnus de la transition vers de vastes ressources renouvelables telles que l'énergie solaire, éolienne et les batteries. Établissant des parallèles avec les voitures autonomes circulant dans la circulation, ces onduleurs innovants présentent la capacité de détecter et de s'adapter aux changements en temps réel sur le réseau.

 

Imaginez un réseau de systèmes d'énergie solaire dans lequel un groupe sélectionné d'onduleurs fonctionne en mode formation de réseau tandis que les autres emboîtent le pas. Cette capacité dynamique permet de maintenir des tensions et des fréquences de réseau stables même en cas de perturbations. Le résultat? Fiabilité et résilience améliorées face aux perturbations, marquant une étape cruciale vers un réseau d'énergie renouvelable robuste et parfaitement intégré.

 

Dans la course à la décarbonation du réseau d'ici 2035, les onduleurs formant le réseau apparaissent comme les héros méconnus. Contrairement à leurs homologues qui suivent le réseau, ces onduleurs innovants possèdent la capacité unique de redémarrer un réseau en panne en utilisant des ressources basées sur l'onduleur telles que l'énergie solaire, éolienne et les batteries – un processus connu sous le nom de démarrage noir.

 

Traditionnellement, les onduleurs qui suivent le réseau nécessitent une tension et une fréquence de réseau établies, qui dépendent souvent de sources telles que les centrales électriques au gaz naturel, avant d'injecter de l'énergie dans le réseau. Cependant, les onduleurs formant réseau redéfinissent ce paradigme, offrant une solution plus polyvalente et plus résiliente qui s’aligne sur les objectifs ambitieux en matière d’énergie propre. Alors que le déploiement de ressources basées sur des onduleurs continue de croître, l'évolution du réseau pour s'adapter à ces technologies énergétiques de pointe devient primordiale. La voie vers un avenir plus vert et plus durable dépend de l'adaptabilité de ces onduleurs formant réseau.

 

Le futur réseau est à l'aube d'un changement transformateur, marqué par trois caractéristiques déterminantes : une inertie réduite, une incertitude accrue et une augmentation des ressources énergétiques distribuées. Conformément à l'objectif ambitieux d'atteindre 80 % de la production d'électricité à partir de l'énergie éolienne et solaire, le ministère de l'Énergie (DOE) canalise les investissements vers la recherche, le développement et la démonstration technologiques.

 

Alors que des régions, telles que les îles hawaïennes de Kauai et Maui, sont déjà confrontées aux défis liés à un fonctionnement avec plus de 80 % de ressources basées sur des onduleurs, le DOE reconnaît la nécessité de s'adapter. L’accent s’étend également à l’intégration d’onduleurs formant réseau dans des réseaux électriques de taille et de complexité croissantes. Un exemple notable est l'investissement de 2,9 millions de dollars du DOE dans NREL, visant à créer et valider des modèles de réseau avancés capables de simuler les comportements de répartition et de réponse dynamique des ressources basées sur des onduleurs. Le but? Stabiliser un système d'énergie 100 % renouvelable à Maui, mettant en valeur le rôle central des onduleurs formant réseau dans l'élaboration du réseau de demain.

  

Dans le but d'exploiter tout le potentiel des technologies de formation de réseau, le ministère de l'Énergie (DOE) a lancé le Consortium d'interopérabilité universelle pour les onduleurs de formation de réseau (UNIFI) en 2021. Cette initiative de 25 millions de dollars, dirigée par le NREL, le L'Université du Texas à Austin et l'Electric Power Research Institute sont une force pionnière qui guide l'industrie vers l'excellence en matière de formation de réseau.

 

L'objectif principal de l'UNIFI est d'élaborer un ensemble de lignes directrices universelles, garantissant une intégration transparente des ressources basées sur des onduleurs dans le réseau. En mettant l'accent sur les normes, la commercialisation, l'éducation, la formation et la démonstration sur le terrain, l'UNIFI est devenue une initiative globale. Il a élaboré des lignes directrices et des spécifications permettant aux entreprises de construire des onduleurs formant réseau et de tester leur interopérabilité au sein d'un grand réseau électrique. L'UNIFI incarne l'engagement du DOE à faire progresser la résilience et la durabilité du réseau grâce à des efforts collaboratifs et innovants.

 

Dans une démarche stratégique visant à renforcer la fiabilité du réseau, le ministère de l'Énergie (DOE) a alloué 26 millions de dollars à huit projets sélectionnés en mai 2023. Ces projets visent à soutenir le développement et la démonstration de services critiques de fiabilité du réseau facilités par de grands des installations éoliennes, solaires et de stockage d'énergie à grande échelle.

 

Parmi ces initiatives, un projet remarquable dirigé par Portland General Electric présente des onduleurs formant un réseau au sein de l'installation d'énergie renouvelable de Wheatridge, dans l'Oregon. Cette installation, la première en Amérique du Nord à combiner des systèmes éoliens, solaires et de stockage d'énergie, est une technologie pionnière de formation de réseau dans une centrale électrique hybride connectée à un système d'alimentation en vrac. En cas de succès, cette démonstration pourrait inciter les services publics à intégrer les capacités de formation de réseau dans leurs besoins d'interconnexion, ouvrant ainsi la voie à un changement transformateur dans la fiabilité du réseau.

 

Alors que les onduleurs formant réseau font leurs premiers pas, ces démonstrations financées par le DOE sont essentielles pour établir leur rôle dans le maintien de la fiabilité du réseau. Dans les années à venir, les onduleurs formant réseau sont sur le point de devenir un composant omniprésent et indispensable du réseau moderne, marquant un pas révolutionnaire vers un avenir énergétique durable et résilient.

 

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