Intégration de la production décentralisée dans les réseaux secondaires dans les grands centres urbains

Promoteur principal

ENMAX Power Corporation

Contexte du projet

Le projet d’exportation du réseau secondaire (PERS) avait pour objectif de créer une nouvelle solution pour gérer le transit de puissance bidirectionnel des réseaux de distribution d’électricité urbains et d’en faire la démonstration. Grâce à un ensemble d’activités de surveillance et de contrôles avancés, ainsi qu’à des modifications à la configuration des relais de protection permettant l’exportation, le projet proposé démontrera comment l’énergie solaire photovoltaïque et finalement d’autres formes de production décentralisée et de ressources énergétiques distribuées peuvent être intégrées en toute sécurité aux réseaux secondaires et aux réseaux secondaires maillés. Cela peut en fin de compte contribuer à libérer le potentiel inexploité dans les centres urbains, comme la ville de Calgary, pour permettre la production d’énergie renouvelable et décentralisée en supprimant les obstacles techniques et financiers.

Voici les objectifs généraux du projet définis par ENMAX Power et les partenaires du projet :

• Une solution technique reproductible, une stratégie de contrôle et des protocoles de sécurité pour l’intégration de la production décentralisée d’électricité sur les réseaux secondaires au sein des réseaux d’électricité urbains;
• La démonstration d’analyses de rentabilité potentielles pour accélérer l’adoption d’une production appartenant aux clients à partir de sources d’énergie plus propres et plus efficaces;
• Un réseau plus souple et plus durable permettant de produire un bouquet énergétique plus propre dans l’ensemble;
• L’augmentation de la résilience du réseau; et
• La possibilité d’offrir aux consommateurs d’électricité urbains l’option d’exporter de l’énergie, comme l’énergie solaire photovoltaïque ou d’autres technologies de production, vers des réseaux secondaires au sein du réseau de distribution, afin de réduire les coûts de l’électricité et de produire des revenus.

Résultats

Le principal défi pour le PERS était de trouver une solution pour permettre l’inversion du transit de puissance tout en maintenant la fiabilité et la sécurité du système. Cette contrainte liée aux réseaux secondaires existe également dans presque tous les réseaux urbains en Amérique du Nord. ENMAX Power a fait la démonstration non pas d’une technologie unique, mais de l’intégration de multiples technologies pour permettre la production de RED appartenant aux clients au sein d’un réseau secondaire. ENMAX Power est la première compagnie de services publics au Canada à proposer une solution à ce défi technique complexe. Voici quelques-unes des principales réalisations:

• Le PERS a permis aux RED du client d’atteindre la pleine capacité d’exportation de son système installé. Le PERS a amélioré directement la souplesse et la capacité d’accueil des RED du réseau de distribution secondaire en permettant l’exportation d’énergie à partir de la production solaire photovoltaïque appartenant au client, ce qui n’était pas possible dans le passé.
• L’hôte du site du projet, CF, a réalisé des économies au chapitre des coûts de l’énergie totaux entre le 1er septembre 2022 et le 31 août 2023. Ces économies sont divisées en deux volets : les crédits de microproduction et les coûts énergétiques évités.
• Cette conception est également indépendante du type de RED, ce qui signifie qu’elle peut être utilisée pour certaines technologies renouvelables, comme l’énergie solaire photovoltaïque, des technologies d’efficacité énergétique, dont les systèmes de production combinée de chaleur et d’électricité, ou, à l’avenir, des applications de couplage véhicule-réseau. Parmi les répercussions plus vastes de cette mesure, il y a le fait que les clients pourront exporter de l’électricité à partir du type de technologie de RED qu’ils préfèrent.
• En plus de permettre un transit de puissance bidirectionnel dans les réseaux secondaires, le PERS a également prouvé qu’il était possible d’établir une communication directe avec le système de RED d’un client afin de surveiller et de contrôler le fonctionnement des RED en temps réel.

Avantages pour le Canada

Avantages pour les Canadiens :

• Maturation et diffusion des connaissances sur une solution qui peut être reproduite par les services publics partout au Canada, réduisant les obstacles techniques et économiques à l’adoption accrue de la production décentralisée sur les réseaux secondaires au sein des réseaux de distribution d’électricité urbains;
• Formation de personnes hautement qualifiées (PHQ) et création d’emplois inclusifs en Alberta;
• Réduction des émissions directes et indirectes de GES grâce à l’augmentation des RED à petite échelle; et
• Amélioration de l’utilisation des actifs, de la souplesse, de la résilience et de la fiabilité lorsque la production décentralisée d’électricité est permise sur les réseaux secondaires.

Avantages pour les clients déployant des RED et les intervenants de l’industrie des services publics dans l’ensemble :

• Retombées économiques, car les dépenses de modernisation du réseau sont réduites grâce à l’intégration réussie des RED.
• Source de revenus supplémentaire pour les clients branchés au réseau secondaire en leur permettant de dimensionner leurs systèmes en fonction des besoins du bâtiment et de revendre l’électricité supplémentaire au réseau.
• Réduction des obstacles techniques qui empêchent de nouvelles possibilités de revenus pour les RED des réseaux secondaires;
• Voie vers la diversification de la production et l’augmentation de la résilience et de la fiabilité.
• Déploiement élargi des RED sur les réseaux secondaires afin de réduire la demande d’électricité de pointe grâce à la production d’énergie renouvelable, tout en permettant de réduire les émissions de GES.

Prochaines étapes

Le PERS a été opérationnel en avril 2022 et a pris fin en juin 2023. ENMAX Power continuera de mettre à l’essai et à surveiller le rendement du projet dans le cadre des opérations en cours, afin de mettre cette technologie à la disposition des clients du centre-ville de Calgary et d’autres régions à forte densité semblables. Ce projet a permis de moderniser des composantes clés du réseau de distribution d’ENMAX Power, qui étudie actuellement d’autres projets novateurs tirant parti des leçons retenues. Dans un premier temps, la démonstration sera faite à l’aide de l’énergie solaire photovoltaïque (PV), mais elle pourra être étendue à d’autres types de production et de ressources. L’utilisation réussie de cette technologie contribuera à éliminer les obstacles techniques et financiers à la production décentralisée, ce qui permettra aux clients résidentiels et commerciaux en milieu urbain d’avoir plus de choix dans la manière dont ils produisent et consomment l’électricité, tout en réduisant les émissions de gaz à effet de serre (GES).