Superlab 2.0 pour tester la résilience du réseau électrique américain face à d'éventuelles perturbations

Igor Borensiko/iStock

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Le réseau électrique des États-Unis joue un rôle essentiel dans le fonctionnement quotidien de la nation. Le système énergétique américain, qui est chargé de répondre aux besoins énergétiques du pays et de soutenir son économie, est soumis à une pression croissante en raison du changement climatique, et les cyberattaques sont une possibilité réelle.

Dans ce contexte, pour tester sa préparation à relever les défis de la prochaine génération, le ministère de l'Énergie est le fer de lance d'un projet centré sur "SuperLab 2.0", une expérience énergétique qui testera le réseau pour les défauts et déterminera comment défendre le système, tout en simultanément le rendant plus écologique et plus efficace.

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Le National Renewable Energy Laboratory (NREL) et le Pacific Northwest National Laboratory (PPNL), entre autres laboratoires nationaux, font partie du réseau SuperLab 2.0, qui mènera des expériences énergétiques avec 10 000 appareils interconnectés pour tester contre tout, des tornades aux terroristes. À l'avenir, des millions d'appareils liés pourraient être modélisés à l'aide de cette technologie.

"Cette réalisation augmenterait les opportunités de recherche. Les ouragans, les tempêtes hivernales, les incendies de forêt, les effets de ces événements peuvent être modélisés, et la complexité des expériences qui pourraient être prises en charge permettrait une analyse nationale et régionale", a déclaré un communiqué du NREL.

Thomas Edison a initialement exposé la première centrale électrique du pays à la station Pearl Street dans le bas de Manhattan en 1882, date à laquelle le premier système électrique des États-Unis a été établi. Même si le réseau est passé des cinquante-neuf premiers clients d'Edison à des centaines de millions d'utilisateurs, sa conception fondamentale est restée largement inchangée pendant de nombreuses années.

Selon l'Energy Information Administration (EIA) des États-Unis, l'énergie nucléaire génère environ 20 % de l'électricité du pays, tandis que les centrales électriques à combustibles fossiles qui brûlent du charbon, du pétrole ou du gaz naturel en fournissent environ 60 %. Les lignes de transmission à haute tension sont utilisées pour transporter l'électricité sur de longues distances, tandis que les sous-stations locales sont utilisées pour réduire la puissance à haute tension à une tension plus basse (une procédure connue sous le nom de "descente") et la distribuer aux résidences et entreprises adjacentes. Actuellement, le système se compose de 120 000 milles (190 000 km) de lignes qui sont gérées par 500 sociétés différentes, ce qui donne un système très complexe. La préparation aux imprévus pour un réseau aussi vaste est une tâche herculéenne, qui ne peut être rendue possible que grâce à l'utilisation de technologies avancées capables de transmettre des données sans délai.

En outre, la réalisation de l'objectif de transition des sources d'énergie américaines vers des sources d'énergie sans carbone d'ici 2035 nécessiterait une coopération étroite et une surveillance approfondie entre divers réseaux plus petits, étant donné le facteur d'efficacité imprévisible des sources plus vertes comme l'énergie solaire et éolienne.

Le projet Superlab 2.0 pourrait être en mesure de mieux identifier les solutions aux problèmes aux niveaux local et régional. Des perturbations ou des cyberattaques liées aux conditions météorologiques extrêmes peuvent être incluses dans ces essais. Les gestionnaires de systèmes énergétiques qui mettent en œuvre de nouvelles technologies reposant sur des dispositifs en réseau pourraient trouver utile de savoir qu'il existe des solutions éprouvées disponibles au cas où des problèmes surviendraient.

De plus, c'est aussi une approche très économe en ressources. "L'exploitation des vastes actifs de recherche qui existent dans le complexe de laboratoires évite d'avoir à acheter du matériel en double."

Selon le NREL, cela permet également aux experts de différentes technologies énergétiques de gérer et de contrôler les actifs qu'ils connaissent le mieux, créant ainsi un réseau d'actifs de recherche et d'experts en technologie sans égal dans le monde pour relever les défis énergétiques du pays et piloter l'urgente transition vers un avenir énergétique propre.