fr.wedoany.com Rapport : L'Université de Nouvelle-Galles du Sud (UNSW) a reçu 6,52 millions de dollars australiens (4,24 millions de dollars américains) de l'Agence australienne pour les énergies renouvelables (ARENA) pour lancer un projet de recherche de trois ans et demi examinant les interactions entre les ressources basées sur onduleurs — telles que l'énergie solaire, éolienne et le stockage par batteries — et les systèmes de protection du Marché national de l'électricité (NEM) australien.

Ce projet, intitulé « Protection & Relay Operation for Inverter-based Low-inertia Electricity Systems » (PROFILES), est mené par l'École de génie électrique et des télécommunications de l'UNSW et son Laboratoire de simulation en temps réel. Le professeur associé Georgios Konstantinou, qui dirige la recherche, a déclaré que le mode d'alimentation des énergies renouvelables diffère fondamentalement de celui de la production thermique traditionnelle au charbon, et que le projet vise à aider le réseau à rester sûr et fiable face à l'évolution continue de la structure technologique connectée. Konstantinou a ajouté qu'il s'agira d'un processus continu de transmission à l'industrie et au monde académique des problèmes et solutions concernant les ressources basées sur onduleurs, leur contribution au courant de défaut et la protection des systèmes électriques.

L'ARENA a indiqué que ce projet répond directement aux lacunes identifiées dans le « Plan de transformation de la sécurité du système » de l'Opérateur du marché de l'énergie australien (AEMO). Ce plan classe la résistance minimale du système fournie par le stockage d'énergie par batteries à réseau comme un domaine nécessitant une validation supplémentaire. La recherche examinera comment les systèmes de stockage d'énergie par batteries à réseau (BESS) interagissent avec les systèmes de protection lorsqu'ils fournissent un courant de défaut. L'ARENA a souligné qu'il est essentiel de mieux comprendre cette question technique avant de s'appuyer plus largement sur ces systèmes pour fournir des services de résistance du système.

L'AEMO a déjà reconnu cette lacune dans des documents officiels. Son « Évaluation globale des risques du système électrique 2026 », publiée en juillet, confirme que les BESS à réseau n'ont pas encore prouvé leur capacité à fournir un courant de défaut conforme aux normes de qualité de protection requises par les « Règles nationales de l'électricité » pour atteindre les niveaux minimaux de résistance du système, bien que cette technologie ait démontré sa capacité à soutenir la stabilité de la forme d'onde de tension. L'AEMO a également proposé séparément l'acquisition de services transitoires de catégorie 2 pour tester si les onduleurs à réseau peuvent atteindre cette norme plus élevée dans des conditions réelles de réseau. En raison du dépassement de 38 % des coûts des projets de compensateurs synchrones, cette question est devenue plus urgente, incitant certains gestionnaires de réseau de transport à envisager de remplacer les compensateurs synchrones prévus par du stockage par batteries.

L'ampleur des projets concernés est considérable. Les onduleurs à réseau sont actuellement présents dans 74 % du portefeuille de projets de stockage par batteries de 33,2 GW du marché national de l'électricité australien, ce qui reflète à la fois la motivation commerciale des développeurs à obtenir des contrats de résistance du système et l'expansion de la base d'actifs en exploitation permettant à l'AEMO de disposer de données réelles sur les courants de défaut. Les tests matériel-dans-la-boucle du projet PROFILES visent à compléter ces données de terrain par des résultats d'expériences contrôlées et reproductibles. L'ARENA a souligné que les capacités de test matériel-dans-la-boucle de l'UNSW et son statut d'institution de recherche indépendante sont les raisons pour lesquelles l'université est en mesure de diriger ces travaux.

L'équipe du projet comprend le docteur Felipe Arrano-Vargas, la docteure Shan Jiang et Konstantinou. Le projet bénéficiera du soutien de l'Institut de l'énergie de l'UNSW et se poursuivra jusqu'en novembre 2030. Les partenaires industriels incluent Transgrid, l'AEMO, ElectraNet (opérateur de transport d'électricité d'Australie-Méridionale), ainsi que les fabricants d'équipements Power Electronics, SMA, Tesla et Siemens.

La professeure Bronwyn Fox, vice-chancelière adjointe à la recherche et aux entreprises de l'UNSW, a déclaré que ce financement soutiendra les tests et la modélisation nécessaires pour garantir que le réseau australien reste sûr à l'avenir pendant sa transition.

Les problèmes de fiabilité et de sécurité des onduleurs ne se limitent pas à l'Australie. Aux États-Unis, le Bureau de la sécurité publique et de la sûreté intérieure de la Commission fédérale des communications (FCC) a inscrit les onduleurs électriques de production étrangère sur sa liste de menaces pour la sécurité nationale, en raison de vulnérabilités dans la chaîne d'approvisionnement et de risques de cybersécurité liés à la connexion à distance des onduleurs. L'Europe, quant à elle, a adopté une approche différente : depuis 2024, elle a construit plus de 100 GWac de capacité de fabrication locale d'onduleurs solaires et de stockage, dont plus de 90 % est actuellement contrôlée par des entreprises basées en Europe, la région cherchant à assurer la résilience de sa chaîne d'approvisionnement par des politiques industrielles.

Le projet PROFILES fait partie des recherches plus larges sur les énergies renouvelables menées à l'UNSW. Le professeur Yansong Shen de l'université avait précédemment averti que, sans infrastructures de recyclage des composants à l'échelle commerciale, l'industrie solaire pourrait épuiser les réserves mondiales d'argent en cinq ans. Les chercheurs de l'UNSW ont également étudié les risques de dégradation des panneaux solaires de nouvelle génération et découvert des mécanismes d'auto-réparation à l'échelle atomique dans les cellules solaires en silicium. L'ARENA a déclaré qu'à mesure que de plus en plus de ressources basées sur onduleurs sont connectées au NEM, le maintien de la sécurité du système nécessite une compréhension plus claire de la manière dont ces technologies contribuent à la résistance du réseau, et que le projet PROFILES vise à répondre à ce besoin par des tests plutôt que par la seule modélisation.