Étude «Smarter homes for distributed energy»

L'étude « Smarter homes for distributed energy » a été préparée par Enea pour l'Agence australienne pour les énergies renouvelables (ARENA), en soutien au programme DEIP (Distributed Energy Integration Program) Dynamic Operating Envelopes Workstream. L'étude s'inscrit dans un ensemble de travaux traitant de la complexité de la mise en œuvre des enveloppes de fonctionnement dynamiques (Dynamic Operating Envelopes - DOE) et examine la capacité des systèmes de gestion de l'énergie domestique à répondre aux DOE.

La montée des Ressources Energétiques Distribuées (RED)

En Australie, l'utilisation des ressources énergétiques distribuées (RED), telles que l'énergie solaire sur les toits, le stockage sur batterie et les véhicules électriques, est en augmentation. À mesure que l'adoption des RED continue d'augmenter, les opportunités et les défis associés à l'intégration de ces ressources dans le système électrique changent la façon dont les réseaux locaux sont exploités.

Des enveloppes d'exploitation dynamiques pour soutenir l'intégration des RED

Diverses solutions de réseaux futurs sont déployées pour optimiser la pénétration croissante des RED, notamment les enveloppes d'exploitation dynamiques. Les enveloppes d'exploitation sont les limites imposées à l'électricité qu'un client peut importer ou exporter vers le réseau électrique. En Australie, ces limites ont tendance à être statiques, ou fixes. Les enveloppes d'exploitation dynamiques, en revanche, permettent aux limites d'importation et d'exportation de varier dans le temps et dans l'espace. La mise en œuvre des DOE pourrait rendre nécessaire la mise en place d'un système unique de gestion de l'énergie domestique - Home Energy Management Systems (HEMS) - capable de coordonner (ou d'orchestrer) les RED et les autres équipements sur site, tels que les systèmes d'eau chaude et les climatiseurs.

L'étude a été rendue possible par les informations recueillies lors de la consultation de 27 organisations appartenant à six groupes de parties prenantes du secteur, ainsi que par un processus de recherche et d'analyse. L'étude avait quatre objectifs principaux :

1. Fournir une vue d'ensemble de l'état actuel de l'orchestration des actifs en Australie, et déterminer si les actifs des clients peuvent être coordonnés pour se conformer aux DOE au point de raccordement.
2. Décrire les avantages de l'orchestration des actifs des clients et évaluer l'état de préparation du marché HEMS en Australie pour orchestrer les actifs des clients afin de respecter les DOE au point de connexion.
3. Identifier les lacunes et les obstacles en termes de capacités, de dynamique du marché, de normes et de réglementations.
4. Mettre en évidence les domaines qui pourraient faire l'objet de recherches futures pour améliorer la préparation aux DOE.

Les HEMS dans le contexte des DOE

Aujourd'hui, les HEMS sont généralement configurés pour maximiser l'autoconsommation et réduire les factures d'énergie. Recevoir et répondre aux DOE représente une capacité supplémentaire pour un HEMS. Une des principales conclusions de cette étude est que les fournisseurs de HEMS consultés ne considèrent pas la réception et la réponse aux DOE comme un défi technique.

Pour les enveloppes de fonctionnement dynamique publiées au point de connexion, les flux de puissance totaux pour le site du client devront rester dans les limites publiées. À court terme, on s'attend à ce qu'un seul dispositif - tel qu'un système photovoltaïque géré par un seul onduleur solaire intelligent - reçoive et réponde aux DOE publiées au point de connexion. Au fur et à mesure que les écosystèmes des maisons intelligentes se développent, la coordination de plusieurs dispositifs par le biais d'un HEMS devrait augmenter.

Les parties prenantes consultées dans le cadre de l'étude ont identifié plusieurs lacunes et défis qui ont un impact sur le déploiement des HEMS. Dans certains cas, ces lacunes et ces défis créent une incertitude quant à la manière dont le marché des HEMS pourrait interagir avec les DOE. À ce titre, l'étude met également en évidence cinq domaines potentiels d'investigation future. Entreprendre des travaux dans ces domaines pourrait soutenir le développement continu du marché des HEMS en Australie et faciliter la préparation des DOE.