Les centrales électriques virtuelles sont prêtes à passer du concept à la réalité et peuvent aider les entreprises de services publics à répondre à des augmentations de demande sans précédent et à la volatilité de la demande.
Après des décennies de stabilité, la demande en électricité a rapidement augmenté, alimentée par des tendances à grande échelle. Plus tôt cette année, le Département américain de l’énergie (DOE) a prédit que « la demande d’électricité augmente et devrait s’accélérer au cours de la prochaine décennie en raison de l’expansion d’industries comme les centres de données, d’un investissement solide dans des secteurs manufacturiers nouveaux et existants comme les semi-conducteurs et les batteries, et du déploiement de véhicules électriques ».
Pour répondre à cette demande croissante, le DOE a appelé à des investissements majeurs dans les énergies propres, y compris l’augmentation de la capacité du réseau à l’aide de ressources énergétiques distribuées (DER) telles que le solaire, l’éolien, l’hydrogène et les batteries. Les centrales électriques virtuelles (VPP) seront un élément essentiel des portefeuilles de ressources des entreprises de services publics pour gérer ces DER et répondre à l’augmentation de la demande sous la pression directe des régulateurs et des parties prenantes pour montrer des avancées dans la définition et l’exécution d’une stratégie de centrale électrique virtuelle.
Qu’est-ce que les centrales électriques virtuelles ?
Les VPP combinent de petites ressources proches de la frontière du réseau où l’électricité est consommée. Ces DER sont détenus et exploités par des clients résidentiels et commerciaux qui vendent les droits d’utilisation à l’entreprise de services publics. Cette dernière utilise ces DER agrégés pour fournir capacité, énergie et autres services au réseau. Collectivement, les DER agrégés permettent aux entreprises de services publics d’augmenter la capacité effective et de fournir de la flexibilité pour répondre à la demande de pointe sans avoir à construire ou à étendre des centrales électriques traditionnelles.
Les VPP peuvent élargir l’approvisionnement en énergie propre disponible, complétant les investissements traditionnels dans l’éolien, le solaire et d’autres énergies renouvelables. Les propriétaires individuels de DER sont finalement responsables des coûts d’installation et de maintenance de l’actif, sans coût de transmission impliqué. Les entreprises de services publics gagnent une valeur d’option qu’elles peuvent exploiter pour augmenter la performance du portefeuille de leurs autres investissements tout en améliorant la fiabilité et en maintenant l’accessibilité pour les clients.
Depuis des décennies, les entreprises de services publics pouvaient prévoir la charge avec une grande précision en combinant les prévisions météorologiques avec des données sur le comportement passé des clients. Cette charge pouvait être satisfaite en combinant des sources à charge de base avec des centrales à gaz dispatchables pour répondre aux besoins de pointe. La croissance de la charge était également prévisible en fonction des nouvelles connexions pour des usages familiers. À mesure que l’approvisionnement renouvelable a commencé à croître, la demande de nouveaux produits d’énergie verte pouvait être satisfaite en combinant le mélange d’approvisionnement quotidien avec des crédits d’énergie renouvelable achetés.
La charge nette d’aujourd’hui est beaucoup moins prévisible. Les entreprises de services publics font face à une incertitude croissante avec des variables en mutation rapide et de nombreux inconnues. Le côté de la génération de l’équation comprend une gamme de sources variables. De nouveaux types de charge, tels que le transport et les centres de données, représentent une grande partie de la croissance de la charge. Et ces charges non traditionnelles ne suivent pas des modèles familiers. Les attentes des clients pour les produits d’énergie verte nécessitent de plus en plus un appariement complexe heure par heure entre la génération et la consommation.
La vérité inconfortable est que les choses sont devenues imprévisibles pour les entreprises de services publics. Heureusement, les VPP peuvent être un excellent outil pour répondre aux besoins en mutation rapide. Mais, pour qu’un VPP offre le plus grand bénéfice, il doit être conçu, mis en œuvre et exploité pour maximiser la flexibilité. L’optionnalité qui en résulte permettra aux entreprises de services publics de répondre efficacement aux circonstances changeantes aujourd’hui et de faire face à une gamme de nouveaux défis à l’avenir.
La clé pour maximiser la flexibilité à travers la stratégie et le design des VPP est de prendre les bonnes décisions sur où briser les silos tout en faisant en même temps des choix prudents sur où maintenir la séparation entre les systèmes.
Augmenter l’adaptabilité en brisant les silos
Pour que les VPP fonctionnent efficacement et de manière adaptable, les entreprises de services publics doivent briser les murs qui existent traditionnellement entre les départements. Construire un VPP flexible nécessite une collaboration entre des fonctions historiquement séparées au sein de l’entreprise de services publics.
Un exemple est l’avantage de combler le fossé entre les programmes clients et les équipes des opérations système. En augmentant la communication et la collaboration entre ces équipes, l’équipe des programmes clients pourrait identifier des moyens de mettre à jour les règles du programme pour permettre (et encourager) les clients à participer au VPP plus souvent plutôt que seulement dans les circonstances limitées codifiées par les programmes existants de réduction de la charge de pointe. De tels changements peuvent débloquer une plus grande participation au VPP et fournir à l’équipe des opérations système plus d’options pour accéder au VPP. Avec plus d’options, l’équipe des opérations pourrait utiliser la ressource de nouvelles manières, conduisant à de nouvelles sources de valeur.
Une plus grande collaboration entre les équipes des opérations système et des programmes clients peut identifier des stratégies pour gérer les batteries et les véhicules électriques connectés au VPP pour augmenter le contrôle de l’équipe des opérations sur le moment où ces appareils se chargent et quand ils fournissent de l’énergie au réseau (tout cela sans incommoder les clients). En travaillant ensemble, les programmes clients et les opérations système peuvent définir et gérer les VPP de manières plus précieuses que ce que l’un ou l’autre pourrait concevoir seul, maximisant la flexibilité future du VPP et améliorant la capacité de l’entreprise de services publics à utiliser les DER à des fins multiples.
Préparer la technologie des centrales électriques virtuelles pour l’avenir
Parce que l’écosystème technologique VPP est complexe et en évolution rapide, il est crucial de prendre des décisions judicieuses qui préservent la longévité des investissements. Une mauvaise décision technologique peut créer une rigidité, une inflexibilité, une dépendance vis-à-vis des fournisseurs ou des complications réglementaires qui limitent la valeur des VPP. Une clé pour préparer les VPP pour l’avenir est de savoir quels systèmes et données séparer.
Après avoir brisé les silos des départements, les conseils concernant la séparation des systèmes peuvent sembler contre-intuitifs. Mais des architectures systèmes qui découpent les dispositifs et technologies connectés à Internet derrière le compteur des dispositifs et technologies connectés au compteur de la société de services publics peuvent permettre aux entreprises de services publics de maintenir et d’élargir leurs investissements dans des systèmes OT (technologie opérationnelle) sécurisés et fiables tout en profitant de l’innovation rapide dirigée par les investisseurs sur les marchés de consommation et d’affaires. La séparation des DER connectés aux réseaux de services publics de ceux sur Internet public aide à maximiser la flexibilité, permettant le développement et l’échelle ordonnée et adaptable des VPP face à des circonstances changeantes.
L’évolution des systèmes de gestion des ressources énergétiques distribuées (DERMS) illustre cette séparation des systèmes. Au cours des dernières années, le marché des DERMS a évolué vers des DERMS de réseau et des DERMS de périphérie. Les DERMS de réseau sont connectés directement aux réseaux des services publics et à d’autres systèmes OT. En revanche, les DERMS de périphérie sont souvent déployés dans le cloud, leur permettant de se connecter et d’interopérer avec un nombre croissant de catégories et de fabricants de dispositifs. En séparant les DERMS de réseau des DERMS de périphérie, les entreprises de services publics peuvent accélérer l’approvisionnement et la mise en œuvre, ce qui peut réduire les coûts tout en augmentant la valeur des VPP au fil du temps.
Points à retenir
Il n’existe pas de solution universelle en ce qui concerne les VPP. Les entreprises de services publics doivent créer des stratégies qui répondent à leurs besoins uniques, mais ces stratégies peuvent être guidées par des meilleures pratiques et par les leçons des expériences des autres. Avec une aide experte et la flexibilité comme principe directeur, les entreprises de services publics peuvent créer un plan pour maximiser la valeur des options, permettant aux centrales électriques virtuelles de relever les défis d’aujourd’hui et les surprises de demain.