Tendances émergentes pour la conception des systèmes électriques dans les infrastructures d'énergie en évolution
Selon l'étude de la National Electrical Manufacturers Association sur la résilience du réseau, la demande en électricité pour alimenter les foyers, les entreprises, les transports et autres infrastructures aux États-Unis devrait augmenter de 50 % d'ici 2050.À l'échelle mondiale, la demande d'électricité a connu une croissance deux fois plus rapide que la demande énergétique globale au cours de la dernière décennie. Ce changement s'accélère à mesure que la demande mondiale de véhicules électriques augmente et que les consommateurs, les entreprises et les gouvernements recherchent des moyens plus durables de générer de l'énergie électrique.
La conception de systèmes d'infrastructure d'énergie efficaces et performants implique un juste équilibre entre les facteurs techniques, environnementaux et humains. Une conception réfléchie améliore non seulement la fiabilité du système, mais augmente également sa contribution à un avenir durable. Il existe cinq tendances que les opérateurs de réseau et les ingénieurs en électricité doivent surveiller.
Ressources énergétiques distribuées (DER) pour une meilleure résilience énergétique
Les DER sont des sources d'énergie localisées à petite échelle capables de produire, stocker et distribuer de l'électricité aux utilisateurs. Elles incluent généralement la production d'énergie renouvelable comme l'énergie solaire ou éolienne, les systèmes de stockage d'énergie par batterie et un réseau de distribution. Les projets à grande échelle tels que les bornes de recharge pour véhicules de flotte et les applications essentielles telles que les datacenters et les services publics peuvent tirer parti de la technologie DER pour améliorer la résilience et la fiabilité. Ces systèmes peuvent également réduire les coûts énergétiques en utilisant l'énergie stockée pendant les périodes où l'alimentation du réseau est particulièrement coûteuse.
Le stockage d'énergie est essentiel dans les systèmes d'énergie distribuée pour dissocier le temps de production du temps de consommation. Par conséquent, les systèmes de stockage d'énergie peuvent également jouer un rôle essentiel dans la préparation des systèmes énergétiques pour gérer les menaces environnementales et aider les individus lorsque l'alimentation du réseau est indisponible.
Microréseaux émergents en tant que composants d'infrastructures critiques
Aujourd'hui, tout le monde doit tenir compte des microréseaux. Que vous vous concentriez principalement sur l'électrification des véhicules de flotte, le stockage d'énergie par batterie ou la technologie de refroidissement, chaque ingénieur doit réfléchir à la façon dont son expertise technologique s'applique à un microréseau. Si vous êtes fournisseur d'infrastructures de véhicules électriques, comment allez-vous garantir une disponibilité électrique suffisante quand des datacenters et d'autres applications consomment davantage de bande passante ? Si vous êtes équipementier pour le stockage d'énergie par batterie, pouvez-vous garantir que vos solutions peuvent être utilisées dans différentes applications de production d'énergie ? Si vous êtes ingénieur en refroidissement, disposez-vous de l'expertise nécessaire dans les applications extérieures pour fournir des solutions de refroidissement par liquide destinées au stockage d'énergie par batterie ?
Le rôle principal du réseau électrique est de garantir la disponibilité de l'énergie pour les communautés, mais les pressions croissantes sur le réseau en raison de la demande en électricité, du vieillissement des infrastructures, de l'intégration de sources d'énergie renouvelable, des événements météorologiques extrêmes et des menaces de cybersécurité rendent cette tâche de plus en plus difficile. Les microréseaux peuvent atténuer et même résoudre un grand nombre des problèmes rencontrés par les infrastructures électriques modernes, mais pour cela, les ingénieurs de différentes spécialités doivent travailler en étroite collaboration pour concevoir des systèmes efficaces, minimiser les risques et les retards, et améliorer la sécurité. Les ingénieurs doivent comprendre les domaines qu'ils ne connaissent pas et établir des partenariats solides axés sur la conception de systèmes complets.
Augmentation des besoins en matière de protection de l'environnement et du personnel
Alors que les ouragans, les incendies et autres incidents météorologiques extrêmes deviennent de plus en plus courants, le monde doit prendre des mesures pour améliorer la résilience énergétique. Les coupures de courant causées par des conditions météorologiques extrêmes peuvent avoir un impact sur les services essentiels tels que les interventions d'urgence, les hôpitaux et les réseaux de communication.
Les systèmes d'énergie renouvelable sont particulièrement vulnérables, car ils fonctionnent souvent dans des environnements difficiles et parfois hostiles. Concevoir dans un esprit de durabilité environnementale est essentiel pour maintenir l'efficacité opérationnelle et la longévité. Les composants doivent être résistants aux intempéries pour supporter la pluie, la neige, l'humidité, les températures extrêmes et l'exposition aux UV. Pour les systèmes installés dans des zones côtières ou industrielles, les matériaux doivent être résistants à la corrosion saline ou à l'exposition aux produits chimiques.
La sécurité est également primordiale dans la conception et le fonctionnement des systèmes d'énergies renouvelables pour protéger le personnel lors de l'installation, de l'exploitation et de la maintenance. Les mécanismes de sécurité incluent la mise à la terre, la détection des défauts et les fonctions d'arrêt automatique en cas d'urgence.
Modification des besoins de maintenance et d'entretien du réseau
Au fur et à mesure que le réseau évolue pour inclure davantage d'énergie renouvelable et de stockage d'énergie par batterie, les besoins en entretien et en maintenance évoluent également. Un système d'énergies renouvelables bien conçu doit pouvoir être entretenu et maintenu efficacement pendant toute sa durée de vie. Les composants modulaires simplifient les remplacements et les mises à niveau, réduisant ainsi les temps d'arrêt. Pour éviter les défaillances, il est important de définir des plans de maintenance et de mettre en œuvre des protocoles de maintenance préventive basés sur les données opérationnelles. En outre, il est important de concevoir une disposition des composants électriques qui facilite l'accès aux composants clés pour les inspections et les réparations de routine.
Il est également important de concevoir les systèmes avec un étiquetage clair, des composants accessibles et des procédures de sécurité normalisées pour accompagner le personnel formé. Dans la même optique, les programmes de formation doivent être actualisés en permanence pour garantir qu'ils correspondent aux conditions actuelles auxquelles le personnel sera confronté sur le terrain.
Exigences d'équilibre électrique pour les systèmes d'énergie renouvelable
Maintenir l'équilibre électrique des systèmes énergétiques constitue une étape de base, qui ne peut être ignorée alors que ces systèmes évoluent rapidement. Ce travail implique de choisir des composants qui assurent la liaison entre le réseau et les équipements de production d'énergie renouvelable tels que des panneaux solaires et des éoliennes. La norme UL1741 est une norme de sécurité clé qui régit les onduleurs, les convertisseurs et les contrôleurs utilisés dans les systèmes d'énergies renouvelables. La conformité à la norme UL1741 est essentielle pour les installations liées au réseau, car elle certifie que les composants répondent aux exigences de sécurité et de performances. La mise en œuvre d'une conception appropriée pour l'équilibre électrique des systèmes permet une conversion d'énergie fluide, limite les pertes et assure la compatibilité avec le réseau.
La conception de systèmes d'infrastructure d'énergie implique un juste équilibre entre les facteurs techniques, environnementaux et humains. En tenant compte des considérations énoncées dans cet article, les ingénieurs peuvent travailler avec leurs partenaires pour obtenir des performances optimales du système, tout en réduisant les risques et les coûts et en préparant l'infrastructure énergétique mondiale à un avenir plus durable.
Les solutions de stockage d'énergie de nVent simplifient la conception, l'approvisionnement, la fabrication et l'installation sur site tout en optimisant le coût total de l'énergie. Nos solutions s'adaptent à une grande variété d'applications et d'environnements. Découvrez nos solutions de stockage d'énergie : Stockage d'énergie | nVent SERVICES-PUBLICS
Solutions pour datacenters
Avec plus de 15 ans d'expérience dans le domaine du refroidissement liquide, nVent bénéficie de solides connaissances techniques en matière d'applications et d'une présence mondiale, ce qui lui permet de créer des solutions efficaces qui garantissent des performances et une fiabilité optimales pour les environnements informatiques avancés de nos partenaires.
Actualités et informations
La page Actualités et informations met en évidence les résultats financiers récents de la société, ses partenariats stratégiques et ses efforts en matière de développement durable, et décrit son implication en matière d'innovation et d'engagement communautaire dans le secteur de la connexion et de la protection électriques.