Réseau off-grid : comment devenir indépendant du réseau public ?

On trouve des réseaux autonomes partout dans le monde, au Pôle Sud et en Asie de l’est, au plus profond de la jungle et dans des lieux de vacances paradisiaques. Isolés du réseau public, les réseaux autonomes assurent un approvisionnement stable en énergie et, souvent, issu à 100 % d’énergies renouvelables. 

lls constituent la base d’un développement économique durable. Isabel Ballesteros-Sanchez a déjà conçu de nombreux réseaux autonomes pour SMA et prône un avenir fait de ces solutions.

En ce moment, tout le monde parle de systèmes de stockage à batteries. Quel rôle jouent-ils dans les réseaux autonomes ?

Les batteries assurent la disponibilité permanente d’énergie renouvelable. Dans les réseaux autonomes, elles sont essentielles pour un approvisionnement énergétique autosuffisant, car elles stockent les énergies renouvelables telles que l’énergie solaire et éolienne pour les mettre à disposition lorsque le soleil se cache ou qu’il n’y a pas de vent et qu’il y a des besoins en énergie. Elles ont également un intérêt particulier dans les pays en développement où les générateurs diesel sont souvent utilisés lorsqu’il n’y a pas de réseau électrique. Ces dispositifs coûtent cher et nuisent à la santé des habitants et à l’environnement. Mais l’électricité reste essentielle pour l’éducation et donc le développement économique. Les réseaux autonomes permettent de fournir de l’électricité de manière particulièrement fiable et durable en combinant l’énergie solaire et les systèmes de stockage à batteries. Ils agissent également pour l’économie locale, par exemple lorsque les systèmes sont entretenus par des services locaux.

Les réseaux autonomes sont également une option pour un approvisionnement en énergie sûr lorsque le réseau public est disponible mais peu fiable. Après tout, les facteurs économiques jouent un rôle décisif dans les domaines de l’agriculture et du commerce. Les machines et les équipements doivent fonctionner de manière fiable. Cette fiabilité peut être atteinte de manière économique et durable grâce à des réseaux autonomes basés sur l’énergie solaire. Les nombreuses possibilités offertes par les réseaux autonomes rendent mon travail passionnant et varié. 

Dans la ville de Bordesholm, au nord de l’Allemagne, le gestionnaire du réseau local a démontré qu’il était même possible d’alimenter toute une région avec un réseau autonome basé à 100 % sur les énergies renouvelables. Pourquoi ne pas appliquer ce principe partout dans le monde ?

Les questions essentielles à se poser dans ce cas sont combien et quelles sources d’énergie renouvelables sont disponibles, à quel moment, quelle est la demande en énergie et quelle doit être la taille des systèmes de stockage. Ces derniers fonctionnent parfaitement pour pallier temporairement les pannes de courant. Pour une utilisation prolongée, il faudrait installer une production d’énergie renouvelable à très grande échelle et développer des technologies de stockage supplémentaires adaptées. Nous aussi, en tant que citoyens de pays développés, nous devrions repenser nos habitudes de consommation d’énergie. Sans énergie, notre monde s’arrête. Bien sûr, nous n’en prenons conscience que lorsqu’il y a une coupure de courant. Les systèmes PV raccordés au réseau avec un système de stockage comprenant une batterie et un onduleur SMA Sunny Island ou SMA Sunny Boy Storage sont parfaitement adaptés à de tels cas d’usage. Grâce à la fonction d’alimentation de secours Secure Power Supply (en option) ou de secours réseau, les foyers continuent à être approvisionnés en énergie en cas de panne de courant. Le réseau autonome prend le relais et synchronise le réseau public dès qu’il est de nouveau disponible. Autre avantage : avec un système de stockage, le propriétaire de l’installation réduit la quantité d’électricité prélevée sur le réseau public et rend son approvisionnement en énergie considérablement plus renouvelable. 

Quels sont vos conseils pour la conception de ces systèmes autonomes ?

L’un des points les plus importants dans la conception d’un réseau autonome est la demande réelle en énergie qui déterminera la taille et la capacité des batteries du système PV. Cette information est souvent sous-estimée. Une fois le système mis en service, la consommation en énergie augmente soudainement. Si elle est supérieure à celle initialement prévue, le système va rapidement devenir trop petit et ne pourra plus remplir sa fonction correctement.

Les valeurs de puissance nominale et maximale constituent un autre aspect important. Nous les utilisons pour calculer combien d’onduleurs SMA Sunny Island seront nécessaires pour alimenter sans difficulté tous les appareils consommateurs connectés.

Si cela est possible, il peut être judicieux de connecter le réseau électrique public ainsi qu’un générateur au réseau autonome. Ainsi, dans le cas d’une longue panne de courant où la capacité des batteries serait dépassée, il sera possible de passer sur le générateur.

Les routeurs et les SMA Data Manager doivent également être connectés à un régulateur de charge (convertisseur DC/DC) côté batterie pour assurer leur alimentation constante par la batterie.
Le SMA Sunny Island a tellement de fonctionnalités qu’il serait intéressant de faire un article complet à son sujet.

Quel système de stockage vous a personnellement marqué ?

L’un des systèmes qui m’a le plus marquée est sûrement la station polaire Princesse Elisabeth en Antarctique. Je l’ai conçu il y a maintenant 12 ans et l’année dernière, l’installateur Guus est revenu vers moi pour parler d’une expansion du système. Ce projet m’a toujours fascinée en raison des conditions climatiques extrêmes. Malgré cela nos équipements ont tenu sous le gel et la neige démontrant ainsi leur incroyable durabilité.

Il en est de même pour le système sur l’île d’Eigg en Écosse qui n’est actuellement pas reliée au réseau public et fournit tout de même ses habitants en électricité depuis 13 ans. Ce système hybride a été étendu l’année dernière. Il utilise des centrales hydroélectriques, l’éolien, le photovoltaïque et des générateurs diesel de secours.

Il y a tant de systèmes autonomes dans les régions d’Afrique, d’Asie qui fournissent une énergie durable. Ou, par exemple, sur les îles du lac Titicaca en Amérique du Sud, aux Caraïbes ou en Polynésie, tous isolés des réseaux publics. Mais vous n’avez pas besoin d’aller si loin pour en trouver. L’année dernière, lors de mes vacances à Cabrera, un petit archipel proche de Majorque, je suis tombée sur une équipe de maintenance qui intervenait sur un système PV équipé d’un SMA Multicluster Box 12. J’ai pu les aider à ajuster les paramètres de la batterie. C’est exactement ce qui me fascine tant : que nos systèmes soient utilisés partout dans le monde et rendent notre approvisionnement énergétique plus durable. 

Dans lequel de ces endroits isolés aimeriez-vous habiter ?

Étant d’origine espagnole, je choisirais Ibiza . L’île est déjà équipée de nombreux systèmes autonomes qui y sont idéalement adaptés. En plus du soleil, elle est battue par des vents qui peuvent également être utilisés comme ressource.

À propos d’Isabel (LINKEDIN)

Tous les réseaux autonomes sont différents. Isabel n’est pas seulement une spécialiste des onduleurs SMA Sunny Island depuis des années, elle sait aussi exactement quels composants sont nécessaires pour concevoir le réseau autonome idéal. Quel que soit le lieu dans le monde ou les sources d’énergie utilisées, elle coordonne les technologies appropriées pour répondre au besoin. Elle est reconnue comme experte en énergie renouvelable et réseaux off-grid (non-connectés aux réseaux électriques publics).