Électrification et stockage d’énergie

Études sur l’incidence des charges électrifiées sur l’expansion, la fiabilité, la résilience et les coûts des réseaux électriques, en plus des travaux menés sur l’atténuation de ces incidences.

Emplacement du projet : CanmetÉNERGIE à Ottawa, Ottawa, Ontario

Durée : 5 ans (2023-2028)

Programme : Financé par l’entremise du Programme de recherche et développement sur l’énergie et du Programme des énergies renouvelables intelligentes et de trajectoires d’électrification

Les projets d’électrification et de stockage d’énergie visent l’objectif commun de s’attaquer aux défis associés à l’évolution des profils de demande d’électricité et à la fourniture d’électricité propre, résiliente, fiable et abordable pour tous les Canadiens et Canadiennes.

D’une part, le projet de développement de données pour des scénarios de décarbonation et d’électrification (DDSDE) tire parti de projets existants de CE-O pour créer des ensembles de données et de l’information relativement aux charges électrifiées des bâtiments et du transport, ainsi qu’aux ressources d’énergies renouvelables et aux systèmes de stockage d’énergie qui peuvent servir à compenser l’augmentation des charges sur le réseau électrique.

D’autre part, le projet Systèmes intelligents d’énergies renouvelables et d’électrification (SIERE) s’intéresse à l’intégration des systèmes d’énergies renouvelables, au stockage d’énergie et aux charges électrifiées nouvelles sur le réseau électrique.

Développement de données pour des scénarios de décarbonation et d’électrification (DDSDE)

Aperçu et objectifs du projet

Le projet intersectoriel DDSDE touche plusieurs technologies et secteurs (bâtiments, transport, énergies renouvelables et stockage d’énergie) et il procurera de l’information utile appuyée sur des données sur la décarbonation et les trajectoires d’électrification. Ce projet a pour objectif de compiler et d’évaluer des ensembles de données énergétiques pertinents pour fournir une analyse à valeur ajoutée des données et des lacunes, et donner un aperçu de la manière dont les données peuvent être utilisées et partagées plus efficacement auprès d’un plus grand nombre d’intervenants. Le projet renforcera la valeur et l’incidence des activités de CE-O génératrices de savoirs.

Impact et innovations

La communication des données et de l’information générées dans le cadre du projet contribuera à aider l’ensemble des modélisateurs de la consommation d’énergie et les principaux décideurs (c.-à-d., les exploitants de réseaux, les services publics, les organismes de réglementation et les décideurs politiques, etc.) à perfectionner et à améliorer l’élaboration de stratégies en matière d’électrification et de décarbonation pour atteindre la cible de zéro émission nette d’ici 2050 et pour maximiser les avantages économiques et sociaux réalisables par la modélisation et la planification à long terme.

Ce projet contribuera également à l’ajout de nouvelles capacités et connaissances à CE-O. Depuis longtemps, CE-O oriente ses recherches directement sur les technologies et s’intéresse moins à l’incidence sur les réseaux et systèmes électriques. Ce projet sera axé sur les systèmes et réseaux électriques carboneutres dans le but d’approfondir les connaissances pour aider d’autres projets menés à CE-O à intégrer leurs technologies dans les réseaux électriques au pays.

Résultats et extrants

Le projet DDSDE contribuera à l’élaboration de nouvelles politiques et de nouveaux programmes par la fourniture de recherches et de données de pointe aux décideurs et à d’autres organismes gouvernementaux. Les données seront également partagées avec des acteurs clés du secteur canadien de l’électricité, comme des exploitants de réseaux électriques et des services publics, pour les aider à élaborer des prévisions exactes et des stratégies pour appuyer la modernisation et le développement des réseaux électriques du Canada.

Systèmes intelligents d’énergies renouvelables et d’électrification (SIERE)

Aperçu et objectifs du projet

Le projet Systèmes intelligents d’énergies renouvelables et d’électrification (SIERE) a été mis au point pour étudier l’intégration des énergies renouvelables dans le réseau électrique, l’électrification des charges d’énergie et la fourniture de services de réseau grâce aux énergies renouvelables pour assurer la fiabilité du réseau. Le projet SIERE vise également à acquérir, à analyser et à tirer des données stratégiques des projets d’énergies renouvelables et de modernisation des réseaux. Pour ce faire, les chercheurs étudieront le caractère adéquat des ressources (électricité produite où et quand elle est requise pour répondre aux charges) et la fiabilité du réseau (veiller à la qualité de l’énergie requise pour assurer le fonctionnement de tout équipement électrique connecté au réseau, même en cas d’événements imprévus sur le réseau). Le projet prend la forme d’un partenariat entre les laboratoires de CE-O et de CanmetÉNERGIE-Varennes (CE-V) de RNCan et le Conseil national de recherches du Canada (CNRC), et bénéficiera des conseils et d’un financement du Bureau de recherche et de développement énergétiques (BRDE) et de la Division de l’énergie renouvelable et électrique (DERE) de RNCan.

Impact et innovations

Ce projet vise à développer de nouveaux modèles, outils et ensembles de données pour aider à mieux comprendre le concept de réseau électrique moderne alimenté par un grand nombre de ressources d’énergies renouvelables variées et sujet à des demandes de pointe accrues en raison des charges électrifiées. La modélisation du réseau innovera à plusieurs égards pour étudier :

  • le réseau de production-transport d’électricité;
  • la fourniture de services de réseau grâce aux sources d’énergies renouvelables;
  • les technologies d’atténuation des charges électrifiées et de la demande de pointe;
  • l’intégration de nouvelles technologies de stockage d’énergie aux réseaux électriques;
  • l’incidence des ressources énergétiques distribuées et des charges électrifiées sur les réseaux de distribution.

Les résultats de la modélisation d’un réseau de production-transport d’électricité évalueront le caractère adéquat des ressources, la stabilité du réseau et le transit de puissance dans un contexte d’intégration d’énergies renouvelables à grande échelle. La modélisation aidera à cibler l’engorgement du réseau, à évaluer la nécessité de moderniser les infrastructures de transport d’électricité et à comprendre les incidences temporelles et spatiales des énergies renouvelables sur le rendement du réseau.

La modélisation des services de réseau vise à simuler les interactions dynamiques des réseaux d’électricité qui incorporent des systèmes d’énergie renouvelable, notamment en évaluant des aspects importants, comme la régulation de la fréquence, la stabilité de la tension et la gestion de la puissance réactive pour assurer la fiabilité des opérations du réseau. Ces simulations aideront à définir les seuils de stabilité et feront valoir l’importance des solutions souples, comme la gestion de la demande et le stockage d’énergie, pour réduire au minimum les effets de la production variable d’énergies renouvelables sur le rendement du réseau électrique.

Résultats et extrants

En simulant le comportement d’un réseau interconnecté, les modèles fourniront des renseignements pouvant donner matière à des mesures pour améliorer la souplesse du réseau, assurer le maintien de la fiabilité des ressources et appuyer les stratégies de décarbonation, l’abordabilité, la fiabilité et la résilience.

Les résultats de la modélisation des services de réseau éclaireront les services publics et les exploitants de réseaux électriques sur le déploiement optimal du stockage d’énergie, des énergies renouvelables et des services auxiliaires. Ces résultats contribueront à la modernisation des opérations du réseau, en veillant à l’intégration d’énergies renouvelables pour renforcer la stabilité et la résilience du réseau, tout en atteignant les cibles de décarbonation et de demandes de charges de pointe.

Les évaluations techniques et économiques entreprises appuieront les recommandations pour les programmes futurs de R-D, de démonstration et de déploiement et répondront aux questions sur les politiques visant l’énergie et l’électricité. L’information sera partagée avec les exploitants de réseaux électriques, les promoteurs de technologies, les modélisateurs de systèmes énergétiques, les services publics et d’autres intervenants clés du secteur canadien de l’électricité pour fournir des données et des orientations sur les voies à suivre pour créer un réseau électrique propre, fiable et rentable pour les Canadiens et les Canadiennes.

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