Certains commentateurs semble être inquiet que nos réseaux électriques sont confrontés à une crise de tension imminente, citant les craintes que les énergies renouvelables (panneaux solaires sur les toits en particulier) menacent la qualité de notre alimentation électrique.
Ces préoccupations reposent sur le fait que les panneaux solaires et d'autres générateurs domestiques peuvent augmenter les tensions, ce qui peut rendre plus difficile le maintien de la stabilité des réseaux par les réseaux. Mais ce qui est moins bien compris (et beaucoup moins rapporté), c'est le potentiel énorme de la génération locale pour améliorer réellement la qualité de notre pouvoir, plutôt que de l'entraver.
A nouveau rapport à partir de notre Réseaux renouvelés Ce projet vise à montrer comment des technologies telles que les «onduleurs intelligents» peuvent aider à gérer la tension à l'échelle du foyer plutôt que dans les sous-stations. Cela permettrait d'améliorer la qualité de notre pouvoir et de transformer le problème potentiel des énergies renouvelables domestiques en solution.
Pourquoi tout le monde à propos de la tension?
L'électricité de nos points de puissance devrait être à peu près 230 volts, sans dévier trop loin au-dessus ou au-dessous. Il fluctue tout au long de la journée, en fonction de la puissance utilisée.
Voici une analogie: pensez à l'eau qui coule à travers les tuyaux. Les lignes électriques sont les tuyaux eux-mêmes, et la tension est comme la pression de l'eau dans les tuyaux - c'est-à-dire la quantité de force qui pousse l'eau (ou l'électricité) le long. L'utilisation de grandes quantités d'énergie fait chuter la tension, un peu comme lorsque le lave-linge s'allume pendant que vous prenez une douche; tout à coup, la pression baisse parce que d'autres appareils utilisent l'eau aussi.
La pression est également affectée par la proximité de l'appareil par rapport à la source. Par exemple, si votre machine à laver et votre douche étaient raccordées directement au pied du barrage, vous pourriez les allumer et ne pas remarquer une chute de pression au lieu de plusieurs kilomètres de tuyaux.
Pour un système de distribution électrique, cela signifie que les maisons les plus éloignées de la sous-station sont les plus susceptibles de s'affaisser (plus basse tension) lorsque de grandes quantités d'énergie sont utilisées.
La gestion de la tension a toujours été un problème pour les gestionnaires de réseau, en particulier dans les zones rurales où les lignes électriques sont plus longues. La basse tension sur les lignes électriques longues signifie souvent des lumières sombres et scintillantes pour les résidents à la fin de la ligne.
D'un autre côté, les surtensions peuvent endommager les équipements électroniques sensibles - un peu comme lorsque la pression de l'eau fait sortir votre tuyau d'arrosage du robinet.
Ces fluctuations peuvent devenir un problème pour les compagnies d'électricité lorsque la tension dépasse la plage autorisée.
Comment l'énergie solaire affecte-t-elle la tension?
Nos réseaux d'électricité n'ont pas été construits à l'origine pour beaucoup de sources de production locales, comme les panneaux solaires sur le toit ou les petites éoliennes. Jusqu'à récemment, le courant ne circulait généralement que dans une seule direction, depuis une grande centrale (généralement au charbon) jusqu'aux consommateurs.
Les nombre croissant de panneaux solaires domestiques sur le réseau ont changé ce paysage et maintenant l'énergie circule dans les deux sens. Les panneaux solaires peuvent rendre la gestion du réseau plus complexe, car la tension augmente là où ils génèrent de la puissance.
Une petite augmentation de tension n'est pas un problème quand la demande d'électricité est suffisante. Mais quand personne n'est à la maison dans le voisinage, l'énergie solaire peut soulever la tension au-delà de la limite supérieure.
Dans ce cas, les protections du circuit du générateur se déclencheront probablement et les panneaux solaires seront coupés, pour protéger le réseau. Cela signifie également que le ménage n'aura pas accès (ou ne sera pas payé!) À l'énergie solaire qu'il génère.
Tout générateur appartenant à un client peut affecter la tension - y compris l'énergie solaire, les batteries ou les générateurs diesel. Mais nous avons tendance à entendre parler du solaire parce que c'est de loin le moyen le plus populaire de génération locale; L'Australie a maintenant plus de 1.5 millions de maisons avec toit solaireet ce chiffre augmente rapidement.
Alors que certaines personnes pourraient voir cela comme un problème, parfois la solution réside dans le problème lui-même. Dans ce cas, les nouveaux systèmes solaires peuvent offrir un moyen beaucoup plus sophistiqué de gérer la tension du réseau.
L'innovation: les onduleurs intelligents peuvent contrôler l'énergie solaire et les batteries pour stabiliser la tension sur le réseau.
Comment le solaire peut-il devenir la solution?
Traditionnellement, les solutions de gestion de tension sont plutôt émoussées, affectant des dizaines ou même des centaines de propriétés à la fois, en dépit du fait que les conditions peuvent être très différentes à chaque propriété. L'équipement utilisé - rempli de noms à consonance technique tels que «changeurs de prise en charge» et «compensateurs de chute de ligne» - est coûteux et est souvent situé dans les transformateurs des sous-stations. Tout ce kit d'ingénierie électrique ajoute au coût de l'énergie pour les clients.
Cependant, les nouveaux systèmes solaires et de batteries ont maintenant l'intelligence de gérer la tension de manière moins coûteuse et plus ciblée, grâce à leurs onduleurs «intelligents». Ces nouvelles technologies peuvent constituer le chaînon manquant de nouvelles sources d'énergie renouvelables et fiables.
Voici comment cela fonctionne: l'énergie solaire résidentielle, les batteries et autres générateurs sont connectés au réseau grâce à des onduleurs qui ont maintenant intégré l'IdO (Internet des objets) Technologie des communications. Ces onduleurs intelligents permettent au réseau de "parler" au générateur local et de demander des services de support, y compris à travers ce qu'on appelle puissance réactive (voir le graphique ci-dessous).
La puissance réactive peut aider à augmenter et abaisser la tension sur le réseau, améliorant la qualité de notre puissance, y compris la stabilité de la tension. Pour plus de détails techniques voir notre rapport récemment publié sur le potentiel des onduleurs intelligents pour aider à gérer le réseau.
Les onduleurs intelligents peuvent exporter ou absorber à la fois la puissance réelle et la puissance réactive.
Tout cela n'est possible que si les entreprises du réseau sont ouvertes à de nouveaux modes d'exploitation proactifs, comme le démontrent nos partenaires du projet Réseaux Renouvelés. United Energy à Victoria et Énergie essentielle en Nouvelle-Galles du Sud.
Cela signifie un changement de mentalité par rapport au modèle client passif traditionnel - nous vous livrons de l'énergie! - à un environnement plus dynamique et collaboratif dans lequel les clients peuvent réellement aider à gérer le réseau ainsi qu'à utiliser et générer de l'électricité.
Bien sûr, la transition d'un système énergétique complet n'est pas une mince affaire, mais elle offre la possibilité de construire un système électrique meilleur et plus résilient qui comprend plus d'énergie renouvelable.
Si nous sommes intelligents, nous n'aurons pas besoin d'échanger notre impact climatique avec la fiabilité de notre système électrique. Nous devons juste être ouverts aux nouvelles façons de résoudre les vieux problèmes.
Si vous souhaitez en savoir plus, l'Institute of Sustainable Futures tiendra un forum public sur les réseaux renouvelés sur le campus de l'UTS le mardi février 14 à 12: 15-3: 15 pm. Pour plus d'informations
À propos des auteurs
Lawrence McIntosh, consultant principal en recherche, Institute for Sustainable Futures, Université de Technologie de Sydney et Dani Alexander, directeur de recherche, Institute for Sustainable Futures, Université de Technologie de Sydney
Cet article a été publié initialement le The Conversation. Lis le article original.
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