Dans le monde entier, nous dépendons de l'électricité et de l'énergie pour alimenter nos foyers, nos lieux de travail et les organisations qui sont essentielles à nos activités quotidiennes - des épiceries et des restaurants aux écoles et aux hôpitaux.
Ce service est le fondement de la vie quotidienne, mais il subit une transformation massive à mesure que le monde s’efforce de réduire la dépendance aux combustibles fossiles, d’accroître l’utilisation des énergies renouvelables et d’intégrer les technologies numériques. Cette évolution promet de créer un monde où l’énergie est plus durable, mais la voie pour y parvenir n’est ni courte ni facile.
Analysons la situation. Le rythme rapide de l’adoption des technologies numériques avancées ajoute un nouveau niveau de complexité à l’ensemble du cycle de vie de l’énergie, de la production à la transmission, puis à la distribution. Dans le même temps, de plus en plus de producteurs d’électricité intègrent les énergies renouvelables aux sources d’énergie traditionnelles comme le charbon, le nucléaire et le gaz naturel afin de répondre aux exigences de développement durable. En fait, la production d’électricité à partir de sources renouvelables a augmenté en 2020 de près de 7 % à l’échelle mondiale et devrait croître de plus de 8 % en 2021, soit la croissance annuelle la plus rapide depuis les années 1970.
Alors que le secteur continue de progresser, les logiciels et les technologies d’automatisation contribueront à apporter des changements cohérents et significatifs qui permettront des avancées en matière de fiabilité, de résilience et d’utilisation des énergies renouvelables.
Même si personne ne conteste que le passage à plus d’énergie renouvelable est une bonne chose, il faut examiner de plus près l’impact sur la production ininterrompue d’électricité afin de répondre à la demande et d’assurer une gestion fiable du réseau. Maintenir les lumières allumées est la priorité incontestée. Pourtant, le passage d'un réseau centralisé à un réseau décentralisé avec davantage de ressources énergétiques renouvelables et distribuées (DER), telles que les panneaux solaires sur les toits, les petites éoliennes, les systèmes de stockage sur batterie, les micro-réseaux et les centrales de cogénération, pose des défis importants. En particulier, l’énergie renouvelable alimentée par des sources variables se fait rare quand le soleil ne brille pas ou que le vent ne souffle pas.
Pour accélérer le passage à l’électricité renouvelable, le réseau électrique doit équilibrer l’évolution des grandes installations physiques traditionnelles produisant de l’électricité à partir d’une source unique comme le gaz naturel ou le charbon, vers des ressources énergétiques plus renouvelables et distribuées qui peuvent se regrouper pour former une centrale électrique « virtuelle » du futur.
De plus, le paysage énergétique doit surmonter les défis de la prochaine génération associés à l’intégration des énergies renouvelables et des ressources énergétiques renouvelables et distribuées sur le réseau électrique, ce qui inclut davantage de points d’interconnexion et de flux d’énergie bidirectionnels, deux facteurs qui peuvent contribuer à l’instabilité du réseau. Pour compliquer encore les choses, les consommateurs d’énergie deviennent des fournisseurs d’énergie ; par exemple, les consommateurs qui achètent de l’électricité à leur compagnie d’électricité locale vendent également l’énergie produite par leurs panneaux solaires ou leurs stations de recharge de véhicules électriques et la mettent sur le réseau électrique. Ces flux énergétiques complexes nécessitent des innovations et des investissements dans l’infrastructure du réseau et dans l’analyse.
Il existe aujourd’hui des technologies qui permettent aux centrales électriques de s’attaquer à certains de ces écueils en matière de production et de gestion du réseau. L'un des plus grands défis est la capacité de passer de manière transparente de sources d'énergie plus ou moins importantes pour modéliser, agréger, optimiser et répartir l'énergie dans un système interconnecté et centralisé. Cette interconnectivité et cette intégration continue sont essentielles pour fournir de manière sûre et intelligente une énergie prévisible et fiable à l’échelle du réseau en temps réel.
Les opérations centralisées regroupent le contrôle local, à la source, permettant une gestion collaborative d’installations géographiquement dispersées (des centrales électriques traditionnelles aux centrales solaires, en passant par les parcs éoliens et les micro-réseaux) afin d’optimiser l’efficacité, de renforcer la fiabilité et la disponibilité, et de réduire les coûts sur l’ensemble du réseau électrique.
« Grâce à des solutions logicielles et d’automatisation puissantes, nous voyons un avenir où l’énergie renouvelable, fiable et résiliente n’est pas seulement faisable mais produite à grande échelle dans le monde entier », déclare Bob Yeager, président de la division Power and Water Solutions d’Emerson.
La gestion et la prévision du comportement du réseau constituent un autre défi. Les solutions d’Emerson pour un réseau durable, composées des solutions de réseau numérique OSI et des logiciels et technologies Ovation, transforment les données générées par le réseau électrique en informations exploitables à travers la prévision de la demande en temps réel, la visibilité opérationnelle et l’analyse pour une prise de décision plus précise. Des technologies comme les solutions sans fil, la simulation par jumeau numérique, les applications de contrôle avancées et les logiciels d’analyse permettent aux services publics d’optimiser l’efficacité énergétique, de modéliser dynamiquement la production d’électricité et d’intégrer plus facilement les énergies renouvelables.
Les solutions de réseau numérique d’Emerson aident TenneT, un important opérateur européen de transport d’électricité qui dessert près de 42 millions de personnes aux Pays-Bas et en Allemagne, à équilibrer son offre et sa demande d’électricité tout en intégrant des sources d’énergie plus respectueuses de l’environnement.
Le parc éolien Eva Creek de la Golden Valley Electric Association, le plus grand d’Alaska, s’est tourné vers les solutions d’Emerson de bout en bout pour son projet de transformation numérique qui a contribué à une réduction de 65 % des coûts d’exploitation et de maintenance. La plate-forme d’automatisation Ovation et le logiciel OSI Monarch fournissent des diagnostics et des analyses d’équipement plus précis pour la prévision et la distribution, contribuant ainsi à la réalisation d’un réseau électrique plus résilient et plus intelligent.
Alors que les producteurs d’électricité poursuivent des objectifs de développement durable plus agressifs et de meilleurs résultats commerciaux, ils ont besoin d’analyses, de technologies d’automatisation et de logiciels de gestion de réseau toujours plus puissants pour créer une entreprise d’électricité plus intelligente, plus fiable et plus résiliente.
