Solution de stockage de Moloka'i : un « banc de charge dynamique » gaspillera un peu d'énergie solaire pour en permettre davantage

La solution est moins coûteuse que l’installation de batteries de stockage et permettra d’installer environ 725 kW de nouveaux systèmes solaires sur les toits de l’île.

Maui Electric Co. teste une solution unique de surproduction à partir de l'énergie solaire sur les toits et a installé un dispositif sur l'île de Moloka'i qui lui permet de gaspiller un peu d'électricité, mais en échange, d'installer plus de capacité sur le toit.

Au cœur de la solution se trouve un banc de charge dynamique résistif développé avec le Hawaii Natural Energy Institute (HNEI) de l'Université d'Hawaï, qui contribue à maintenir la fiabilité du réseau en maintenant en ligne la production diesel de l'île. Même si le réseau de Moloka'i est unique (faible demande énergétique et forte pénétration solaire), le problème de la surproduction ne l'est pas.

Les services publics disposant d’une grande quantité d’énergie renouvelable sur leurs réseaux peuvent avoir du mal à équilibrer l’offre et la demande et doivent parfois réduire leur production. C'est une situation qu'ils essaient généralement d'éviter, car cela signifie moins d'énergie sans émissions sur le réseau tout en augmentant les coûts pour les générateurs.

L’ampleur du problème ainsi que les solutions varient en fonction du service public et du réseau.

Le plus grand exemple de surgénération aux États-Unis est le marché de déséquilibre occidental du CAISO, qui, au premier trimestre de cette année, a été en mesure de fournir 52 254 MWh d'énergie renouvelable excédentaire qui autrement aurait été réduite. Et CAISO affirme que le marché est en croissance, générant le double des économies d’énergie réalisées un an auparavant.

Au Texas, les services publics distribuent depuis des années de l’énergie gratuite en période de vent fort et de faible demande. Le service public de l'Arizona a développé une « réponse inversée à la demande » pour équilibrer la charge du système avec une production renouvelable excédentaire.

Consacrer la production excédentaire au stockage de l’énergie est une solution efficace et répandue, mais même si le coût des batteries a baissé, elles ne sont pas encore rentables. Un rapport récent du Minnesota suggère que surconstruire intentionnellement la production d’énergie solaire, plutôt que d’acheter des batteries plus coûteuses, pourrait être plus logique.

Le rapport sur le potentiel solaire de l'État conclut que l'énergie éolienne et solaire pourrait desservir 70 % de la charge électrique du Minnesota en 2050, mais « une capacité supplémentaire couplée à une réduction de l'énergie est considérablement moins coûteuse et constitue une alternative viable au stockage à long terme ou saisonnier dans l'État. un avenir riche en énergies renouvelables.

À Moloka'i, le service public n'a pas trouvé d'autre utilisation pour la surproduction potentielle et cherche donc à en gaspiller une petite quantité.

"Bien que personne n'aime se débarrasser des excédents d'énergie renouvelable, il n'est pas économiquement réalisable d'utiliser une batterie pour stocker les quelques mégawattheures d'énergie excédentaire produite par an", a déclaré HNEI dans un rapport de recherche sur le projet Moloka'i. "L'utilisation de quelque chose de peu coûteux comme le banc de charge permet d'obtenir plus d'un gigawattheure d'énergie renouvelable supplémentaire sur le système tout en rejetant seulement quelques mégawattheures d'énergie excédentaire."

Moloka'i dispose de niveaux élevés d'énergie solaire sur les toits, ce qui maintient la demande de son système de jour modeste. La demande du système électrique peut descendre jusqu'à 3,3 MW, et l'île dispose d'environ 2,3 MW d'énergie solaire sur les toits pour répondre à la majeure partie de la demande du système pendant la journée, selon HNEI.

"Cela fait de Moloka'i l'endroit idéal pour démontrer des solutions avancées pour un fonctionnement fiable des réseaux, dans un État présentant certains des niveaux de pénétration de la production solaire distribuée les plus élevés au monde", a déclaré le directeur de HNEI, Rick Rocheleau, dans un communiqué.

Le problème avec le réseau de l'île est que l'ajout de systèmes supplémentaires sur les toits pourrait pousser la production diesel du service public en dessous de ses niveaux de fonctionnement minimum fiables pendant les périodes de production solaire élevée. Pour résoudre ce problème, MECO a mis en attente l'installation d'une nouvelle installation solaire sur les toits de l'île en 2015.

Mais maintenant, avec le nouveau banc de charge installé, MECO sera probablement en mesure d'accepter 725 kW supplémentaires de panneaux photovoltaïques sur le toit. Les responsables des services publics affirment que le travail avec HNEI peut constituer un modèle pour ajouter davantage d’énergie propre à certains services publics.

"De tels partenariats avec HNEI sont essentiels alors que nous continuons à travailler ensemble pour intégrer davantage d'énergies renouvelables sur de petits systèmes autonomes comme à Moloka'i", a déclaré Chris Reynolds, directeur des opérations système de MECO.