Un projet pilote récemment terminé par le Conseil national de recherches du Canada (CNRC) et Énergie NB donne un nouvel éclairage sur les économies d’énergie en maintenant la tension à un niveau bas, mais toujours dans les limites permises.
Ce projet pilote d’un an a débuté en 2019 et a été dirigé par le Programme Bâtiments à haute performance du CNRC, au Centre de recherche en construction. Énergie NB s’est associée au CNRC, à Siemens Canada et à Ressources naturelles Canada dans le cadre de ce projet pour étudier la conservation de l’énergie au Nouveau-Brunswick au moyen de la réduction de la tension. Le projet a repoussé les limites de la conservation à l’aide du système de réduction de la tension (SRT), une méthode bien établie de conservation de l’énergie par la gestion de la tension. Les résultats de l’étude ont confirmé comment les services publics d’électricité et leurs clients peuvent profiter du SRT grâce à la technologie intelligente.
Étant donné que la tension chute à mesure que l’énergie est transférée le long des lignes d’un poste électrique vers sa destination, en l’absence de technologies intelligentes pour régler la tension de façon optimale, les services publics maintiennent la tension à un niveau supérieur au minimum spécifié par les normes techniques. Bien qu’elle ne soit pas optimale pour les économies d’énergie, cette approche garantit que l’électricité livrée aux clients demeure dans les limites prescrites par la norme pertinente (publiée par le groupe CSA, anciennement l’Association canadienne de normalisation). Le SRT est une technologie intelligente qui permet de régler et d’optimiser dynamiquement la tension au poste, de sorte que la tension de tous les clients raccordés au poste électrique et le long de la ligne de distribution se situe dans la plage permise et la plus basse possible pour être utilisée et pour économiser de l’énergie.
Le Nouveau-Brunswick était un terrain d’essai idéal pour les nouvelles frontières du SRT, puisque sa consommation d’électricité et les conditions météorologiques y sont uniques. La demande d’électricité est la plus élevée en hiver parce que les maisons et les entreprises l’utilisent pour le chauffage des locaux, et la province a souvent des conditions météorologiques fluctuantes qui influent sur la consommation d’énergie. « Comme nous avons une forte concentration de chauffage électrique, nous voulions réaliser le projet pour une période de 12 mois », explique Ken Goggin, gestionnaire de projet d’énergie intelligente, Énergie NB. Notre consommation d’électricité atteint son maximum en hiver, alors nous devions la mettre en contexte en toute saison. »
En utilisant le SRT, les services publics peuvent améliorer l’efficacité, économiser de l’énergie et réduire la demande. Compte tenu des défis uniques du Nouveau-Brunswick qui influent sur la consommation d’énergie, il fallait quantifier cela avant que la solution personnalisée puisse être mise en œuvre dans toute la province. Le CNRC a commencé par concevoir des mesures et des analyses de données pour mesurer les économies réalisées sur les bâtiments résidentiels, commerciaux et industriels lorsqu’un système de distribution d’électricité fonctionne à la plus faible tension permise par la norme pertinente de la CSA.
« Nous avons également effectué une recherche documentaire exhaustive à l’échelle internationale sur les méthodes de pointe de réduction de la tension, utilisées par les services publics d’électricité, affirme le chef d’équipe et chercheur principal du CNRC, Ajit Pardasani. En plus d’entrevues avec des équipes de projet dans des services publics d’électricité canadiens, cela nous a aidés à élaborer des lignes directrices sur les pratiques exemplaires pour Énergie NB. » Les équipes du CNRC des Centres de recherche en construction et en métrologie ont ensuite recueilli et analysé les données du projet pilote pour estimer les économies d’énergie.
Les 4 postes pilotes sélectionnés pour l’étude du SRT se trouvent à Bathurst, Fredericton, Moncton et Quispamsis et sont assez représentatifs du réseau complet d’Énergie NB. « Pour le SRT, nous avons mis à niveau ces postes et installé 700 compteurs intelligents qui surveillent les tendances de tension d’environ 5 000 clients et renvoient les données au système de commande du SRT », ajoute M. Goggin. Un échantillonnage des compteurs intelligents fournit des données toutes les 15 minutes afin qu’Énergie NB puisse régler la tension à la hausse ou à la baisse sans la laisser tomber sous la limite minimale.
Prendre le pouls du SRT
Des essais ont montré que l’énergie consommée par les bâtiments et les maisons pendant la période de chauffage en hiver a été réduite de 2,3 % à 2,7 % les jours où le SRT a été utilisé. Des économies semblables ont été réalisées au printemps malgré le fait que la pandémie de COVID-19 a modifié les habitudes de consommation d’énergie. Des essais effectués au cours de l’année ont montré que la tension moyenne des postes peut être réduite en toute sécurité de 3,4 % à 5,6 %.
Toutefois, les économies ne sont pas seulement financières. Le SRT peut réduire les émissions de gaz à effet de serre jusqu’à concurrence de 16 500 tonnes dans la province. La technologie intelligente peut répondre aux attentes croissantes des clients en matière de tarifs abordables, d’énergie propre et de services accessibles pour gérer leur propre utilisation. En outre, le SRT aide les services publics à maintenir leur avantage concurrentiel à mesure que de nouveaux joueurs entrent sur le marché de l’électricité.
Se tourner vers l’avenir
« Les leçons tirées de cette recherche nous ont aidés à élaborer une feuille de route pour élargir le SRT à l’échelle de la province », affirme M. Goggin, d’Énergie NB. Kinectrics Inc., spécialiste des essais électriques et de l’ingénierie, a analysé les avantages potentiels du SRT pour Énergie NB avant le début du projet pilote. L’analyse des données de l’étude pilote menée par le CNRC a révélé des économies d’énergie de 3,4 % sur une période d’un an, avec une réduction moyenne de 5 % de la tension rendue possible par un système de SRT utilisant des compteurs intelligents. Cela aidera également le service public à construire un réseau électrique plus intelligent, plus propre, plus fiable et plus efficace pour les Néo-Brunswickois.
M. Goggin souligne qu’Énergie NB a demandé au CNRC de tirer parti des données du projet pilote pour effectuer des projections d’économies à plus grande échelle au cours de la prochaine année. « Les équipes de projet du CNRC et d’Énergie NB travaillent ensemble depuis de nombreuses années, ajoute-t-il. Le CNRC est un partenaire de confiance — une tierce partie impartiale et réputée qui possède une vaste capacité de recherche et une grande expérience, ce qui donne de la crédibilité à toute notre recherche. »
Les technologies de réseau intelligent et les systèmes en temps réel sont l’avenir. Ce que le CNRC et Énergie NB ont appris de cette étude peut s’appliquer à d’autres services publics d’électricité, au profit des entreprises, de leurs clients et de leurs actionnaires. C’est une solution gagnant-gagnant formidable.