image

RESSOURCES


Se connecter au courant vert

Alors que les sources d’énergie alternatives sont de plus en plus économiques et fiables et que la volonté de contrôler les émissions de carbone s’intensifie, nous voilà tout près d’assister à un changement de paradigme dans la manière de produire et de distribuer l’électricité. Cela dit, comment pourrons-nous intégrer harmonieusement les façons de faire éprouvées aux technologies de pointe qui évoluent et à l’électricité verte?

Pour ceux d’entre nous qui surveillent l’horizon climatique, l’adoption des énergies renouvelables a longtemps été une des aspirations principales. En 2018, 82 % de l’électricité au Canada était issue de sources n’émettant pas de gaz à effet de serre. Le passage aux sources d’énergie renouvelables pourrait réduire considérablement ces émissions tout en conservant tous les avantages du commerce et de la vie modernes.

Toutefois, même si depuis quelques décennies on utilise de plus en plus les sources d’énergie renouvelables comme l’hydroélectricité, l’énergie éolienne, l’énergie solaire, la géothermie et la biomasse, on observe également un scepticisme croissant à leur égard. En effet, les préoccupations concernant l’accès à une énergie stable et fiable et leur viabilité économique ont soulevé un vif débat et ont poussé les experts à développer des systèmes d’alimentation électrique et des modèles de distribution innovants dans le but de limiter les coûts sans diminuer leur efficacité.

Efficacité et fiabilité

Les avancées technologiques en matière de stockage sur batterie et la diminution des coûts qui y sont associés constituent certainement une des innovations qui changent la donne. En effet, un approvisionnement stable et fiable, particulièrement pour les sources d’énergie renouvelables comme le vent et le soleil qui varient beaucoup selon les conditions météorologiques, ne pouvait jamais être garanti. Mais, grâce aux systèmes de stockage d’énergie sur batterie, de nouvelles possibilités de stockage de l’électricité ont été créées. Ainsi, les avancées technologiques et l’augmentation de l’efficacité ont permis de trouver d’autres façons d’utiliser les systèmes de stockage sur batterie et d’élargir la portée de leur utilisation.

Les batteries peuvent, par exemple, jouer un rôle essentiel dans la modification des pics de demande et dans l’exploitation d’un réseau intelligent. Au lieu d’acheter de l’énergie électrique pendant les périodes de pointe, un exploitant commercial pourrait se procurer de l’énergie électrique moins chère hors des périodes de pointe et la stocker pour une utilisation ultérieure, potentiellement lors des pics de demande.

Grâce aux systèmes de stockage d’énergie sur batterie, de nouvelles possibilités de stockage de l’électricité ont été créées.

Une autre évolution importante a été l’émergence de modèles de production décentralisée.

Traditionnellement, l’électricité devait être produite par de grandes centrales souvent éloignées des postes électriques qu’elles alimentaient. Des lignes à haute tension transportaient l’électricité des générateurs aux postes électriques en parcourant de longues distances, ce qui entrainait une importante perte d’énergie électrique.

Ce système de distribution centralisé était efficace (et l’est encore) en raison de l’économie d’échelle qui en découle. La production d’énormes quantités d’électricité dans quelques endroits a été relativement rentable. Toutefois, le paysage énergétique change. Les nouvelles technologies et les modèles de distribution décentralisée jouent un rôle toujours plus essentiel pour produire de l’électricité de manière fiable à proximité des points d’utilisation et pour la distribuer efficacement grâce aux réseaux électriques.

La plupart des sources d’énergies renouvelables et fossiles sont compatibles avec la production décentralisée et peuvent maintenant être rentables à plus petite échelle si elles sont directement connectées au réseau de distribution basse tension. Ce qui élimine le besoin de postes électriques ou de lignes à haute tension ou de parcourir de longues distances pour rejoindre le réseau. L’électricité de ce réseau de distribution peut provenir de producteurs-utilisateurs qui génèrent de l’électricité à petite échelle et qui vendent leurs excédents au réseau ou d’installations qui revendent de l’électricité au réseau dans le cadre d’un contrat aux fins de vente.

Les énergies renouvelables deviennent un segment plus rentable et même concurrentiel sur le plan des coûts* de notre bouquet énergétique, mais la transition vers l’énergie verte reposera sur des investissements judicieux, sur un déploiement stratégique et, ce qui est peut-être le plus important, sur des technologies intelligentes.

Schéma du réseau de production décentralisée d’électricité (à gauche) et du réseau de production traditionnelle d’électricité (à droite)

Production d’électricité optimisée

Grâce à l’évolution rapide des technologies intelligentes, il est devenu beaucoup plus facile de surveiller les pertes d’énergie électrique lors de la distribution et par conséquent d’optimiser la production pour l’utilisation.

Les dirigeants du secteur de la production d’électricité se tournent vers des technologies et des réseaux électriques plus intelligents et mieux connectés qui suivent les points de données clés basés pour l’optimisation. Ce qui leur permet de s’appuyer sur des paramètres réalistes, comme le coût actualisé de l’énergie et l’analyse du cycle de vie des projets énergétiques.

Toute technologie connectée, qu’il s’agisse d’un téléphone cellulaire ou d’un réseau intelligent, nous aide à mesurer et à optimiser nos comportements et nos pratiques quotidiennes, et il n’en va pas autrement pour l’énergie. Ainsi, tandis que les modèles commerciaux de production d’électricité à grande échelle se tournent plutôt vers la production décentralisée, l’utilisation des sources d’énergie renouvelable, telles que l’énergie solaire, augmente, et cela, même dans des endroits éloignés où les infrastructures préexistantes sont minimales (la République démocratique du Congo* en est un exemple notable). Un réseau solaire isolé permet de faire une production locale et décentralisée tout en réduisant au minimum les pertes d’énergie électrique et en maximisant l’efficacité.

Il s’agit d’un concept assez nouveau. Au lieu de transporter tout simplement l’électricité et d’accepter que nous en perdions une partie en route, nous commençons maintenant à mesurer la quantité d’énergie électrique que nous perdons et à déterminer où et comment, de sorte que nous devenions plus efficaces. Pour gérer de tels cas, le client aura besoin d’une solution de contrôle de réseau ou de microréseau qui inclut l’automatisation et peut intégrer toutes ses données utilisables à une interface utilisateur personnalisable.

Production intelligente, réseaux plus intelligents

Les solutions intelligentes pour la production d’électricité reposent à la fois sur l’adoption de la technologie numérique, sur le recours à l’analyse et sur la capacité de visualiser et de gérer le réseau, du côté de générateur au poste électrique et vice-versa. C’est particulièrement crucial lorsqu’il s’agit de partager l’énergie et de développer les sources d’énergie renouvelable.

Au Canada, de nombreux services publics et gouvernements locaux sont à l’affût des occasions d’intégrer des batteries et des microréseaux à leur bouquet énergétique, ce qui peut s’avérer particulièrement utile dans les régions éloignées.

Comme la plupart des solutions intelligentes, les réseaux intelligents varieront considérablement d’un service public ou d’un projet à l’autre. Par exemple, un microréseau éloigné remontant vers le nord fonctionnant principalement au diesel nécessitera des solutions différentes (comme le remplacement de la consommation de diesel par une autre source) que le réseau d’un grand centre urbain. Il existe des fonctionnalités permettant d’évaluer les paramètres de coût et de n’utiliser que le diesel lorsque le coût est inférieur. Des fonctionnalités intelligentes comme celles-ci sont non seulement essentielles afin de profiter pleinement de l’actif et d’offrir un meilleur retour sur investissement aux collectivités, mais aussi pour s’assurer que nous utilisons les ressources de manière efficace.

Un autre exemple canadien est le projet de microréseau à Lac-Mégantic, qui est le premier microréseau du Québec. WSP est un partenaire de ce projet avec Hydro-Québec, qui met en place un réseau solaire sur son réseau de distribution. Ce réseau solaire est relié à un système de stockage d’énergie par batteries et à des régulateurs qui permettent de desservir près de 30 bâtiments. Ce projet a des besoins et des exigences différents de ceux d’un réseau au diesel éloigné, comme un système de contrôle qui permettra d’isoler le microréseau du réseau principal d’Hydro-Québec afin qu’il fonctionne de manière indépendante.

Le gouvernement fédéral prévoit d’investir jusqu’à 100 millions de dollars dans des projets de réseaux intelligents sur une période de quatre ans.

Vers une approche holistique

Un réseau intelligent n’est jamais une solution universelle, et les services publics doivent souvent collaborer avec des consultants pour élaborer une approche holistique à long terme. Il faut une compréhension approfondie des besoins, de l’efficacité, des coûts et des risques à long terme afin de réaliser un projet efficace et durable. Il est également important de travailler avec des experts de l’industrie qui peuvent comprendre et exploiter les nombreuses offres de financement disponibles pour les investissements dans l’énergie verte et les réseaux intelligents. Le gouvernement fédéral, quant à lui, prévoit d’investir jusqu’à 100 millions de dollars dans des projets de réseaux intelligents sur une période de quatre ans.

La réussite d’un réseau intelligent exige également un certain degré de contrôle et de précision pour maintenir un fonctionnement harmonieux et pour recueillir, mesurer et gérer les bonnes données. Il est inutile de rassembler 10 000 points de données dans un système de surveillance des données comme le SCADA si vous ne travaillez qu’avec 10 d’entre eux. Un projet de réseau intelligent efficace repose essentiellement sur la gestion et la compréhension des données, et cela commence dès que vous décidez de la nature des données à recueillir.

Enfin, la capacité de mesurer, de contrôler et d’optimiser la quantité d’électricité que nous produisons et utilisons présente un potentiel incroyable pour accélérer le passage à des sources d’énergie renouvelables, réduire les émissions et limiter les pertes. Les solutions innovantes en matière d’énergie intelligente sont indispensables pour créer un réseau électrique plus durable et donc, favoriser un monde plus durable.

* Les liens marqués d’un astérisque ne sont disponibles qu’en anglais.

Partagez :

Plus d’histoires :