Alimenter les communautés et les installations industrielles éloignées
C’est rarement par choix. Souvent, elles sont trop petites, trop éloignées ou entourées d'eau; il n'est donc pas rentable de construire les infrastructures pour les relier au réseau. Ces difficultés ne sont pas exclusivement le lot des communautés résidentielles éloignées. Beaucoup d'installations industrielles, comme des mines en région éloignée, n'ont pas accès à un réseau électrique et doivent produire leur propre électricité. Dans la majorité des cas, des génératrices au diesel sont l'unique source d'électricité sur place.
Ces installations doivent donc s'approvisionner en diesel coûteux transporté sur de grandes distances. Bien que les prix du carburant ne soient plus aussi élevés qu'en 2014, il est difficile de prédire s'ils resteront à leur niveau actuel. Par ailleurs, le coût n'est qu'un facteur parmi d'autres. Le transport du carburant pose une menace potentielle aux milieux naturels fragiles qui, souvent, entourent ces installations. De plus, les émissions de gaz à effet de serre et les effets des changements climatiques — de graves problèmes auxquels il faut s'attaquer maintenant — sont directement liés à l'utilisation de combustibles fossiles, comme le diesel.
Il est possible de réduire considérablement le recours au carburant pour produire de l'électricité en intégrant une source d'énergie renouvelable dans un réseau électrique éloigné pour former un système hybride, également appelé « microréseau renouvelable ».
Les essais visant à intégrer une source d'énergie renouvelable à des taux de pénétration suffisamment élevés dans ces emplacements éloignés se sont révélés difficiles. L'énergie renouvelable était auparavant coûteuse, et beaucoup de projets de la première heure n'étaient pas en mesure de concurrencer le prix du diesel. La continuité de l'approvisionnement posait également problème en raison de l'incertitude du climat et de la variabilité de la production même d'énergie renouvelable. De plus, il pouvait être difficile d'avoir accès à des technologies fiables et abordables de stockage de l'énergie et à des systèmes dynamiques de gestion de la puissance.
La situation est en train de changer, et rapidement. Les solutions d'énergie hybride sont sur le point de faire des percées majeures grâce au recul du coût de l'énergie renouvelable, à l'arrivée à maturité de plusieurs technologies de stockage de l'énergie et à l'avancée des systèmes de contrôle dynamique en temps réel. Nous sommes désormais en mesure de mieux intégrer l'énergie renouvelable dans les réseaux électriques éloignés, car les microréseaux offrent un rendement et un contrôle accrus, et présentent une taille et une utilisation de l'énergie stockée optimales. Il arrive souvent qu'au fil de la durée de vie d'une centrale, le coût moyen de l'électricité généré par les systèmes d'énergie hybride glisse sous celui de l'énergie produite par les génératrices au diesel.
Les avantages économiques et environnementaux des microréseaux sont indéniables, mais les retombées sociales sont encore plus remarquables. En plus des emplois créés pour l'exploitation et la maintenance des installations, les communautés éloignées et insulaires peuvent utiliser les fonds auparavant consacrés à la consommation d'énergie — sous forme de combustibles fossiles principalement — pour investir dans l'amélioration des infrastructures, des écoles et des installations de loisirs.
Les microréseaux d'énergie renouvelable ont également le potentiel de fournir l'électricité à des populations qui n'y ont jamais eu accès. En 2010, on estimait à 1,2 milliard le nombre de personnes vivant sans électricité, dont plus de 1 milliard à l'extérieur des centres urbains. Les réseaux d'énergie renouvelable peuvent servir de catalyseurs de développement économique dans des communautés où ils fournissent, en plus de l'électricité, des occasions de croissance.
Hatch a mis au point un régulateur de microréseaux (HµGrid) qui prend en charge la gestion de l'énergie et du transit de puissance des microréseaux d'énergie renouvelable. Reposant sur des techniques d'optimisation évoluées, HµGrid fait appel à un logiciel intelligent en temps réel pour surveiller et gérer le microréseau à court et à long terme. Il permet ainsi de maximiser l'utilisation de l'énergie renouvelable, de réduire au minimum la consommation de carburant diesel et de favoriser l'utilisation la plus efficace possible du système de stockage de l'énergie et des actifs de production d'électricité. Il aide également à améliorer la qualité et la fiabilité de l'approvisionnement en énergie en palliant la variabilité de la ressource renouvelable pour réduire les pannes et les réductions de tension.
Nous avons récemment mis au point un microréseau renouvelable intégrant le HμGrid dans une mine isolée près du cercle polaire, et ce, avec beaucoup de succès. Les applications du microréseau renouvelable pourraient avoir des répercussions énormes sur l’exploitation minière en région éloignée, où les coûts en carburant représentent environ 20 % des coûts d’exploitation ou plus.
Les solutions d'énergie hybrides reposant sur une intégration intelligente du stockage de l'énergie ouvrent la porte à l'amélioration de la qualité de vie des communautés insulaires et isolées ainsi qu'à une croissance économique durable à l'échelle mondiale.