Marc Newman
Les lumières se sont éteintes lorsque l’ouragan Fiona a dévasté des régions des Caraïbes au Canada, et l’ouragan Ian a fait de même. Les ouragans, ainsi que d’autres catastrophes naturelles comme les incendies de forêt et les tempêtes hivernales, peuvent priver les gens d’accès à l’électricité.
Cependant, de nouvelles recherches du Lawrence Berkeley National Laboratory suggèrent qu’une capacité solaire supplémentaire, associée à des batteries, peut aider à résoudre ce problème. L’étude utilise des pannes de courant historiques à long terme (causées par des catastrophes) et modélise les performances des systèmes solaires et de stockage d’énergie derrière le compteur fonctionnant comme une sorte de source d’alimentation de secours pendant les interruptions de courant à long terme.
Derrière le compteur fait référence aux systèmes solaires qui sont installés sur la résidence d’un client, du côté client du compteur d’électricité. Le terme le plus courant pour cela est «solaire sur le toit», selon Galen Barbose, chercheur au Lawrence Berkeley National Laboratory et l’un des auteurs de l’article. « C’est plus solaire côté client », a-t-il déclaré à Ars.
En 2021, environ 4 % des foyers aux États-Unis étaient alimentés par l’énergie solaire sur site. « La croissance du solaire derrière le compteur est en croissance. Il s’agit encore de petits chiffres, mais cela s’accélère assez rapidement », a-t-il déclaré.
Catastrophes numériques
La recherche fait partie d’un projet de trois ans financé par le Solar Technologies Office des États-Unis. Selon Barbose, les travaux ont commencé avant que Fiona et Ian ne s’écrasent aux États-Unis. L’équipe a été lancée il y a environ un an, a-t-il déclaré.
Barbose a noté que les résultats de l’article sont basés sur une modélisation informatique plutôt que sur des données de terrain, s’appuyant sur des charges, un stockage et une génération simulés. Il a deux composantes principales. Dans le premier, l’équipe a simulé les performances de l’énergie solaire et de la batterie dans 10 cas historiques impliquant des pannes de courant à long terme causées par des catastrophes, notamment l’ouragan Irma et les incendies de forêt en Californie en 2019. Ici, long terme signifie 24 heures ou plus, mais les catastrophes ont souvent entraîné des pertes de puissance d’une semaine ou plus. Pour chaque emplacement, il a simulé la performance des systèmes d’énergie renouvelable en utilisant les données météorologiques et les données sur le parc immobilier existant.
Pour le deuxième volet, l’équipe a déployé son système de modélisation à travers les États-Unis, comté par comté, et a simulé la performance des systèmes en fournissant une alimentation de secours chaque mois de l’année, ce qui aurait un impact sur les besoins de chauffage et de refroidissement. cas de coupures de courant d’une durée comprise entre un et 10 jours, a déclaré Barbose. « Le but de cela était de comprendre, au niveau national, où dans le pays ces systèmes fonctionneraient mieux ou moins bien ? Quels sont les principaux facteurs liés aux conditions climatiques ou aux conditions du parc immobilier qui déterminent vraiment les résultats ? » il a dit.
De plus, l’équipe a effectué des plongées plus profondes dans six comtés différents, tous désignés par la plus grande ville (Los Angeles, Chicago, Boston, etc.). Au cours de ces plongées plus profondes, ils ont simulé le fonctionnement des systèmes solaires et de batterie dans un large éventail de bâtiments, en fonction des types de bâtiments souvent trouvés dans ces régions, de leurs conditions et des types d’appareils susceptibles de s’y trouver. « Cela nous a permis de mieux comprendre comment les niveaux d’efficacité énergétique et comment le choix des types d’équipements de chauffage et de refroidissement… peuvent vraiment avoir un impact sur les résultats dans une région donnée », a-t-il déclaré.
Doublures d’argent
Le rapport suggère que des systèmes solaires et de batterie encore plus petits peuvent fournir une énergie utile pendant les périodes de pannes prolongées. Cependant, des systèmes plus grands pourraient fournir des charges de chauffage et de refroidissement dans la plupart des endroits. Une petite installation solaire de seulement 10 kWh peut répondre aux besoins énergétiques de base, sans compter le chauffage ou la climatisation, pendant trois jours (moyenne pour tous les comtés américains, n’importe quel mois de l’année). Pendant ce temps, une configuration qui comprend une batterie de 30 kWh répondrait à 96 % de la charge, y compris le chauffage et le refroidissement. Cela dit, il existe une variabilité entre les régions, et en leur sein également. Ces variations peuvent être causées par des facteurs tels que l’état du bâtiment et la technologie de chauffage.
Le document a également révélé que, dans le cas des ouragans, la durée pendant laquelle les nuages continuent à rester a un impact sur la durée pendant laquelle les clients peuvent continuer à restaurer de l’énergie dans leurs batteries. Une fois les nuages dissipés, les systèmes solaires étaient capables de fournir une puissance critique (une puissance absolument nécessaire) pendant des semaines ou plus, selon l’article. Les systèmes solaires et à batterie se sont également mieux comportés lorsque les maisons étaient plus économes en énergie, selon le journal. Les maisons sont rendues plus écoénergétiques grâce à diverses fonctionnalités telles que l’isolation, les systèmes de pompe à chaleur, les fenêtres épaisses, les thermostats intelligents, etc.
La recherche se concentre davantage sur l’analyse de la capacité de l’énergie solaire à se remplir pendant les pannes de longue durée. Cependant, Barbose a déclaré qu’il comprend certaines mesures qu’un propriétaire ou un constructeur pourrait prendre pour améliorer la capacité des systèmes solaires à fournir cette énergie.