Exploiter l'IoT pour les énergies renouvelables : solutions durables et rentables

Ce ne serait pas un euphémisme de dire que les renouvelables seront les sources d'énergie primaires qui propulseront notre futur. Leur adoption s'envole à un rythme sans précédent et a permis la création de solutions énergétiques intelligentes.

Elles sont assurément une meilleure alternative aux ressources non-renouvelables déjà limitées qui émettent des gaz nocifs. L'implémentation des renouvelables s'accélère à un rythme astronomique, et ce de manière rentable. En 18 ans, l'utilisation des sources d'énergie renouvelables a augmenté de 100 % aux USA seuls. Dans certains pays, l'énergie renouvelable est même moins chère que les combustibles fossiles.

En utilisant les technologies disruptives modernes, l'adoption des sources d'énergie renouvelables peut être encore améliorée. L'intégration de l'IoT dans le segment des énergies renouvelables en permet l'expansion massive. Les applications IoT atténuent plusieurs défis limitant l'acceptation des renouvelables.

Voici quelques applications de l'IoT dans les énergies renouvelables qui permettent la création d'un futur durable :

1) Automatisation pour améliorer la production globale :

L'énergie solaire et éolienne sont les sources renouvelables les plus populaires. Leur abondance et fiabilité les ont fait prospérer plus que toute autre. En 2019, l'Allemagne a satisfait un quart de sa demande énergétique via ses parcs éoliens.

Les coûts de production via ces ressources ont aussi chuté significativement. Depuis 1977, le coût des panneaux solaires a baissé de 99 %. Allemagne, Chine et Japon sont leaders mondiaux de l'énergie solaire.

L'assimilation de l'IoT dans les systèmes solaires et éoliens, avec applications de capteurs, augmente leur fiabilité. Pour maximiser la production, la plupart des panneaux solaires utilisent des trackers bi-axiaux. Ces systèmes calibrent l'angle des panneaux pour recevoir le maximum de rayonnement solaire toute la journée.

Les systèmes IoT régulent et contrôlent ces trackers à distance pour assurer une efficacité maximale de production. Via solutions analytiques, le mouvement du soleil est suivi pour ajuster automatiquement l'angle des panneaux. De même, l'IoT dans l'éolien surveille plusieurs paramètres affectant la production d'énergie.

2) Smart grids pour une implémentation élevée des renouvelables :

Un frein à la croissance des renouvelables est le système de transmission et distribution peu fiable. Les réseaux énergétiques traditionnels étaient conçus pour la transmission unidirectionnelle d'énergie uniforme depuis les centrales et la facturation mensuelle. Ils ne conviennent pas pour soutenir l'approvisionnement électrique variable des renouvelables. Comprenons avec un exemple :

Imaginez une ferme solaire transmettant l'électricité convertie aux utilisateurs et stockant l'excédent en batterie pour la nuit. Mais un jour nuageux, les panneaux ne génèrent pas l'électricité requise. Cette dépendance des renouvelables à la météo ne peut être supportée par les réseaux électriques conventionnels.

L'IoT a permis la création de smart grids supportant la commutation manuelle entre renouvelables et centrales traditionnelles pour faciliter une alimentation électrique ininterrompue. Cette commutation aide les smart grids à supporter la nature variable des renouvelables et assurer une alimentation non-stop aux consommateurs.

L'IoT augmente l'adoption des renouvelables :

Le développement révolutionnaire des smart grids par l'IoT a escaladé la croissance des sources d'énergie renouvelables. Elles offrent des bénéfices incroyables liés à la surveillance de consommation et l'alerting temps réel permettant aux utilities d'inclure les sources renouvelables pour la distribution. Voici certains de ces bénéfices :

1) Contribution des consommateurs finaux :

Même les consommateurs finaux adoptent maintenant les renouvelables pour réduire leurs factures et devenir auto-dépendants. Pays comme l'Inde offrent des subventions solaires aux citoyens pour augmenter l'adoption.

Les pays aident les citoyens à développer des stations solaires sur leurs toits pour besoins personnels. De plus, les consommateurs peuvent injecter l'électricité excédentaire dans les smart grids contre rémunération. Cela aide les pays à augmenter l'adoption globale des renouvelables et créer un environnement plus vert.

2) Équilibrage offre et demande :

Les smart grids permettent aux utilities de fournir aux consommateurs une alimentation électrique constante. L'intégration IoT dans les renouvelables aide les fournisseurs à accommoder l'électricité des sources renouvelables et satisfaire la demande.

L'utilisation de compteurs d'énergie intelligents au niveau commercial donne des données de consommation temps réel aux fournisseurs. Via analytique et solutions de traitement, ils développent tendances et patterns liés aux conditions de pointe. Ainsi, par techniques de commutation manuelle, les utilities réduisent l'utilisation des centrales pendant heures creuses normales et les font tourner quand la demande est extrême.

Ainsi, les utilities équilibrent offre et demande et limitent l'émission de substances toxiques.

3) Rentabilité :

Selon une recherche, la demande énergétique mondiale pourrait être satisfaite si nous exploitons juste 1,2 % de l'énergie solaire du Sahara (environ 110 400 km²). Mais des complications persistent. Construire et gérer une telle ferme solaire n'est pas simple. Il y aura des pertes liées à la transmission et distribution depuis un site si lointain. Par exemple, les pertes en lignes de transmission atteignent 10 % pour longues distances.

Ces défis empêchent la croissance exponentielle du solaire et des renouvelables. L'implémentation IoT dans le solaire peut réduire les coûts de construction et gestion de stations solaires. La surveillance temps réel et l'analytique prédictive surveillent les paramètres réduisant l'efficacité ou causant pannes inattendues. Les utilities coupent ainsi certains coûts d'inspection et réparation et améliorent leur efficacité.

CONCLUSION :

L'IoT a drastiquement amélioré l'utilisation des renouvelables. Les utilities utilisent maintenant les renouvelables pour fournir un flux électrique constant aux citoyens. L'Internet des objets a déjà élevé l'adoption du solaire et éolien. Ses applications sont à voir pour géothermie, biogaz, hydroélectricité.

Selon une enquête, la base de ressources géothermiques mondiale est même plus grande que charbon, gaz, uranium et pétrole combinés. Clairement, les renouvelables sont le futur de l'existence. Leur acceptation comblera graduellement mais sûrement nos besoins croissants en électricité.