Examen de la gestion de la flexibilité pour les fournisseurs et les consommateurs d'énergie

Dans un écosystème énergétique, la consommation et la production ont lieu en même temps. Comme l'offre continue d'être en concurrence avec une demande fluctuante, nous pouvons constater que les marchés de l'énergie commencent à s'appuyer davantage sur des solutions décentralisées pour contourner les inconvénients de la conception inflexible des systèmes de pouvoirs traditionnels. Toutefois, cette solution n'est pas vraiment la meilleure. La solution à ce problème est aussi simple que vitale : il faut davantage d'acteurs de l'énergie. Un écosystème composé d'un marché autonome alimentant un réseau d'IoT et de consommateurs commerciaux de telle sorte que les changements de charge et d'approvisionnement puissent être annulés par les contributions des sources de batteries, des panneaux solaires, du V2G et des prosommateurs.

Lesapplications Smart Grid sont utilisées pour gérer à distance et optimiser les acteurs de l'énergie impliqués dans l'approvisionnement et la consommation. C'est l'avenir de l'énergie durable.

Gestion de la flexibilité : Une solution parallèle

La perspective de la production d'électricité a connu récemment des changements dynamiques en raison de l'intégration accélérée des SER (sources d'énergie renouvelables). Ces SER produisent une énergie propre et réutilisable et ont été développées pour remplacer le charbon et le gaz naturel, qui étaient les sources principales. En 2020, les sources renouvelables représentaient à elles seules 19,8 % du volume d'électricité produite et ce chiffre devrait atteindre 35 % en 2030. Parmi ces sources renouvelables figurent le solaire et l'éolien. Celles-ci ont également apporté des avantages en matière de décarbonisation sur le marché du climat et de l'énergie. Ces sources variables de production d'électricité nécessitent la flexibilité d'un système électrique robuste pour équilibrer et maintenir la capacité du réseau dans un contexte de demande fluctuante. Dans un cas, la capacité actuelle des SER n'est pas suffisante pour augmenter les variations de la charge résiduelle sur le réseau. D'autre part, les contributions énergétiques des consommateurs au réseau doivent être gérées de manière à maintenir la fiabilité du réseau tout en leur offrant une certaine flexibilité. La mise en œuvre de modèles flexibles aux points d'offre et de demande du réseau permettrait d'optimiser l'ensemble de l'infrastructure. L'afflux de divers acteurs sur le marché de l'énergie (auquel il n'y a pas de barrière d'entrée) forme une intégration qui peut être gérée par l'IdO, les orchestrateurs de flexibilité et les compteurs intelligents, qui détectent et mesurent la consommation d'énergie par rapport à la tarification en temps réel.

Flexibilité de l'offre et réponse à la demande

Dans le passé, le simple fait de faire varier la puissance en watts de l'électricité produite permettait une gestion flexible. Cependant, aujourd'hui, il existe de nouvelles dynamiques telles que les SER, le stockage sur batterie et les RED (ressources énergétiques distribuées). Par conséquent, la flexibilité de la production, l'infrastructure du réseau et le stockage déterminent la gestion efficace de l'énergie.

L'infrastructure du réseau est généralement composée de dispositifs non flexibles. Par exemple, l'excédent d'énergie produite peut être stocké pendant la journée dans des batteries et d'autres sites de stockage qui ne sont pas sur le réseau, et l'énergie ainsi stockée peut être facilement disponible pour être réinjectée dans le réseau afin d'équilibrer la demande de charge.

Réponse à la demande

Grâce à cette technique, les utilisateurs adaptent leurs besoins énergétiques aux situations correspondantes du réseau de charge et d'approvisionnement, ce qui permet d'économiser de l'énergie et de se la réapproprier. Lorsqu'elle est intégrée à un système de réseau intelligent, la gestion de la réponse à la demande peut optimiser la consommation d'énergie. L'énergie économisée est redistribuée ou stockée par les fournisseurs, ce qui réduit les coûts de production. Au-delà des sous-ensembles de fournisseurs et de consommateurs, une mise en œuvre globale de la réponse à la demande permet d'équilibrer l'offre et la demande d'énergie grâce à une tarification en temps réel. En outre, la réponse à la demande peut offrir un soulagement de la charge pendant les congestions de charge, ce qui permet de maintenir la fiabilité de la capacité du système.

Gestion de la flexibilité des consommateurs

Les modèles actuels de production d'énergie subissent souvent une transformation continue, ce qui conduit à des approches sophistiquées dans la façon dont l'énergie peut être produite et distribuée. Ainsi, les marchés de l'énergie ne peuvent plus fonctionner dans une perspective centralisée, car les consommateurs commencent à jouer un rôle actif pour répondre à la demande du réseau - les prosommateurs.

Les prosommateurs, acteurs de l'énergie

Les prosommateurs sont des détaillants d'énergie symbiotiques dans un réseau intelligent. Ils produisent une partie de leur énergie à l'aide de moyens renouvelables ou de micro-générateurs. Les prosommateurs peuvent être incités à fonctionner comme des RED lorsqu'ils partagent ou réinjectent le surplus d'énergie produite dans le réseau. Ils utilisent également l'électricité du réseau pour augmenter leur capacité de production. Un avantage important que nous ne pouvons pas négliger est le nombre de sources de prosommateurs qui offrent des solutions d'énergie propre et renouvelable. En outre, l'introduction accélérée des SER non fossiles pour les consommateurs a montré que la décarbonisation de la phase de production d'énergie, même pour une demande à grande échelle, est possible. [caption id="attachment_8715" align="aligncenter" width="927"]

Source : Une revue complète de l'état de l'art et une analyse scientométrique. Energies 2020, 13, 2710. https://doi.org/10.3390/en13112710[/caption]Ces options, associées à un réseau intelligent, peuvent conduire à un marché de l'énergie durable. La distribution synchrone des prosommateurs peut être optimisée par des plateformes innovantes de gestion de la flexibilité, un modèle commercial raffiné tel que les échanges d'énergie entre pairs et un orchestrateur de réseau intelligent compétent.Un orchestrateur de réseau intelligent peut traiter les données injectées par les prosommateurs et les utiliser pour établir des profils de comportement énergétique. Ce profil énergétique est classé en deux catégories : court terme et long terme. Les prosommateurs ayant un profil à long terme ont tendance à avoir plus d'influence sur la fiabilité et la pérennité d'un réseau électrique. Un grand nombre de prosommateurs sur le réseau peut rendre l'équilibrage plus efficace. Cependant, il y a encore beaucoup de consommateurs individuels qui, en raison de la barrière apparente du coût, peuvent être dissuadés d'investir dans une source alternative. Les communautés énergétiques peuvent toutefois apporter leur contribution par le biais de projets décentralisés.

Conclusion

La corrélation entre la charge variable et l'approvisionnement variable nécessite une gestion de la flexibilité. L'approvisionnement énergétique décentralisé est dynamique, ce qui rend nécessaire la flexibilité dans la planification du système électrique. Alors que de plus en plus d'acteurs entrent sur le marché de l'énergie, les opérateurs sont confrontés au défi de mettre en œuvre l'agilité du réseau tout en réduisant les pertes et en encourageant le marché de l'énergie.

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