À Porto Rico, des microgrids solaires maintiennent l’électricité malgré une panne générale
(spectrum.ieee.org)- Lors de la panne générale du 16 avril à Porto Rico, plusieurs commerces et habitants d’Adjuntas, village de montagne, ont conservé l’électricité grâce au solaire, au stockage et aux microgrids, tandis que d’autres zones ont attendu plus de 24 heures avant le rétablissement
- La répétition des coupures — de la tempête tropicale Ernesto en août 2024 à une défaillance de câbles vieillissants au réveillon du Nouvel An 2024, puis à un problème de végétation en avril 2025 — met en lumière la vulnérabilité d’un réseau électrique vieillissant
- Le 21 mai, le DOE a annoncé vouloir réaffecter les 365 millions de dollars initialement destinés au solaire en toiture vers le renforcement des infrastructures du réseau, encore largement fondé sur les combustibles fossiles, ce qui a suscité l’opposition du secteur solaire et de la représentante Nydia Velazquez
- Dans un contexte de confusion politique et de blocages autour des financements fédéraux, les systèmes solaire + batterie financés par le privé augmentent d’environ 4 000 unités par mois ; fin mars, le solaire distribué atteignait 1.14GW et les batteries 2.34GWh
- Casa Pueblo à Adjuntas et l’Oak Ridge National Laboratory testent une orchestration du réseau dans laquelle plusieurs microgrids échangent de l’électricité sans passer par le réseau central, afin de développer un modèle de résilience à l’échelle locale
Adjuntas a gardé l’électricité lors de la panne générale d’avril
- Le 16 avril 2025, l’électricité a été coupée dans tout Porto Rico, mais dans la région montagneuse d’Adjuntas, de nombreux éclairages et équipements sont restés alimentés
- Une combinaison expérimentale de microgrids, de panneaux solaires et de systèmes de stockage a fourni de l’électricité à plusieurs commerces et habitants
- Dans d’autres parties de l’île, il a fallu plus de 24 heures pour rétablir le courant, et davantage encore dans certains cas
Pannes répétées du réseau électrique portoricain
- La panne d’avril n’est qu’un exemple parmi les défaillances répétées du réseau vieillissant de Porto Rico
- LUMA Energy a attribué la panne d’avril à la végétation
- La panne quasi totale du réveillon du Nouvel An 2024 a été déclenchée par une défaillance de câbles vieillissants
- En août 2024, les vents violents de la tempête tropicale Ernesto ont privé d’électricité la moitié de l’île
- Des décennies de mauvaise gestion et de sous-investissement dans les infrastructures électriques ont aggravé la situation
- Le manque de maintenance régulière et l’incapacité à répondre à la hausse de la demande ont contribué au désordre
- En 2017, l’ouragan Maria a plongé Porto Rico dans le noir pendant des mois et causé environ 3 000 morts
Conflits autour des financements fédéraux et des politiques publiques
- Après l’ouragan Maria, la compagnie publique d’électricité PREPA a confié à des opérateurs privés la production, le transport et la distribution, dans l’espoir d’améliorer le réseau
- La FEMA a alloué plus de 20 milliards de dollars de fonds fédéraux américains de reconstruction après catastrophe pour améliorer le réseau et renforcer sa résilience
- La bureaucratie et la politique, à Porto Rico comme sur le continent américain, bloquent en grande partie le déblocage de ces fonds
- Le 21 mai, le DOE a annoncé vouloir rediriger vers les infrastructures du réseau les 365 millions de dollars initialement destinés au solaire en toiture
- Le DOE estime que ces fonds peuvent soutenir plus rapidement des réparations pratiques et des actions d’urgence à fort impact face à la crise actuelle
- Les domaines visés incluent la flexibilité et la réactivité du système, les flux et contrôles électriques, la robustesse des composants, la sécurité d’approvisionnement et la sûreté
- Cette décision a provoqué une réaction hostile de l’industrie solaire portoricaine et de la représentante new-yorkaise Nydia Velazquez, qui a souligné que ces fonds avaient été conçus pour les communautés vulnérables de l’île
L’essor du solaire + batterie dans toute l’île
- La confusion politique et l’enlisement des financements fédéraux favorisent l’expansion des systèmes solaire + stockage financés par le privé dans toute l’île
- Les modèles d’installation incluent le leasing, les prêts et les contrats d’achat d’électricité (PPA)
- Selon Javier Rúa-Jovet, environ 4 000 nouveaux systèmes solaire + batterie entrent en service chaque mois à Porto Rico
- Ces installations sont raccordées au réseau, mais peuvent continuer à fonctionner en cas de panne
- D’après le rapport de LUMA à fin mars :
- la capacité solaire distribuée raccordée au réseau dépasse 1.14GW
- les batteries distribuées raccordées au réseau totalisent 2.34GWh supplémentaires
- le solaire produit plus de 2TWh d’électricité par an, soit plus de 12.5% de la consommation résidentielle totale de Porto Rico
- l’essentiel provient du solaire résidentiel, et la capacité continue d’augmenter à mesure que davantage d’habitants installent des systèmes financés par le privé
L’expérience d’orchestration du réseau à Adjuntas
- Avec environ 18 000 habitants, Adjuntas a adopté une approche plus expérimentale
- L’organisation environnementale locale à but non lucratif Casa Pueblo travaille avec des chercheurs de l’Oak Ridge National Laboratory, rattaché au DOE américain, pour développer une méthode de connexion entre plusieurs microgrids
- Cette stratégie consiste en une orchestration du réseau permettant aux microgrids d’échanger de l’électricité entre eux sans être connectés au réseau portoricain
- Elle est conçue pour qu’une coupure sur un site n’endommage pas les autres sites, et elle a permis de maintenir l’électricité dans plusieurs zones d’Adjuntas lors de la panne générale d’avril
- Au moment de la panne, les équipes de Casa Pueblo et d’Oak Ridge étaient en train d’achever le test de la stratégie d’orchestration en reliant 3 des 5 microgrids d’Adjuntas
- les 3 microgrids connectés sont reliés au réseau via le net metering
- les 2 autres restent isolés
Échanges d’électricité et usage du stockage
- L’équipe a montré qu’il était possible de réaliser des échanges d’énergie d’un microgrid à un autre, dans un sens comme dans l’autre
- Ces transferts permettent de dépasser les limites énergétiques aux heures de pointe et de puiser dans des capacités de stockage supplémentaires une fois la nuit tombée
- À eux cinq, les microgrids d’Adjuntas fournissent 228kW de capacité solaire et 1.2MWh de stockage
- Cette énergie alimente des logements ainsi que 15 commerces
- À petite échelle, ils constituent un exemple de système capable de fonctionner indépendamment du réseau
Prochaines étapes et pression saisonnière
- Casa Pueblo veut continuer à améliorer et étendre son approche de connexion des microgrids du bas vers le haut
- Le 20 avril, Casa Pueblo a lancé à Adjuntas le Community Laboratory for the Energy Transition
- l’objectif est de réunir des experts du monde académique et de l’industrie pour tester de nouvelles technologies de microgrids
- La prochaine étape sera de réussir à relier des microgrids qui ne sont pas géographiquement proches
- À l’approche de la saison chaude, Porto Rico se prépare à la possibilité que la demande électrique dépasse la capacité de production
- La saison des ouragans 2025 dans l’Atlantique est annoncée plus intense que la normale, ce qui pourrait alourdir le fardeau des pannes de courant
Une adoption du solaire portée par la population
- Pour Rúa-Jovet, le solaire et les batteries constituent des ressources rapidement mobilisables qui contribuent fortement à la résilience face aux pannes dans toute l’île
- Massol-Deyá affirme que, même si le gouvernement s’oriente vers un modèle énergétique à combustibles fossiles jugé « obsolete », les Portoricains adoptent malgré tout le solaire
- Cette évolution n’est pas le résultat d’une impulsion descendante de LUMA ou du gouvernement, mais d’un changement créé par les habitants eux-mêmes, qui investissent massivement dans le solaire
1 commentaires
Avis de Hacker News
Je me demande s’il existe une bonne ressource qui détaille pas à pas une installation solaire domestique assez petite pour ne pas nécessiter de permis de construire, assez esthétique pour que les voisins ne se plaignent pas, et avec un câblage qui se limite pratiquement à brancher des prises
La meilleure idée que j’aie pour l’instant serait d’acheter une batterie de taille moyenne pour le glamping, de la brancher sur une prise murale et d’y connecter quelques appareils très consommateurs comme le réfrigérateur et le déshumidificateur de la cave, puis de construire sur la terrasse arrière un petit auvent avec de courts poteaux et des fondations en béton, d’y poser des panneaux et de tirer un câble jusqu’à la batterie dans la cuisine
L’article aborde aussi les questions de sécurité liées à l’utilisation d’une prise secteur comme entrée, et souligne que c’est autorisé dans plusieurs pays européens mais pas aux États-Unis. Cela dit, brancher les appareils directement sur une batterie devrait être possible
Si l’installation est plus permanente ou raccordée au réseau, il y a de fortes chances qu’un permis de travaux électriques soit nécessaire. Si vous voulez quelque chose de comparable à Goal Zero ou Jackery, regardez la vidéo sur https://www.mobile-solarpower.com/mobile-48v-system.html
En Floride, même des panneaux moyens produisent bien, mais il y a beaucoup de questions de permis, et des panneaux mal installés pendant un ouragan peuvent représenter un gros danger, donc la réglementation est justifiée. Quand je vivais dans le Michigan, il y avait moins de problèmes de permis ou de zonage, mais il fallait 3 à 4 fois plus de panneaux pour obtenir une production utile en hiver. Le solaire à très petite échelle offre souvent trop peu de puissance et de valeur au regard de l’effort fourni, sauf si l’on vit avec une consommation électrique extrêmement faible
Si vous cherchez sérieusement à réduire les coûts, mieux vaut acheter un onduleur solaire tout-en-un et une batterie au format rack serveur plutôt qu’une batterie portable. Dans l’ensemble, c’est proche du plug-and-play : on connecte les panneaux et on branche la batterie. Si vous voulez alimenter des charges de la maison, la solution la moins chère et la plus simple, sans raccordement au réseau, consiste à faire raccorder par un électricien le tableau des charges critiques à la sortie de l’onduleur, puis à laisser l’onduleur branché au réseau pour les moments où il n’y a pas de soleil ou où la batterie est faible
J’ai aussi vu des vidéos de configurations de taille similaire avec du matériel comme Jackery ou Anker Solix, mais en pratique, 2 ou 3 panneaux Harbor Freight suffiraient tout juste à faire tourner un bureau à domicile. Un réfrigérateur videra la batterie assez vite. Je pense aussi qu’il est possible de gérer l’entrée et la sortie via des prises murales plutôt que de brancher les appareils directement sur la batterie ou l’onduleur
Le solaire a un effet remarquable dans les campagnes et les villes du Pakistan. Le pays est même devenu le premier importateur de panneaux solaires
Je ne connais pas grand-chose aux réseaux électriques, mais je me demande si ce genre de concept pourrait aider le réseau sud-africain, qui vacille sans arrêt. Dans la ville où j’habite, les coupures sont fréquentes, et la plupart des gens n’ont pas les moyens d’installer du solaire chez eux
Le Pakistan avait un problème similaire de délestages tournants, mais avec l’importation massive d’équipements solaires et de batteries chinois, la charge sur le réseau a diminué et les coupures ne sont plus fréquentes. La demande a même tellement baissé que la structure financière des entreprises de production au charbon est menacée : https://news.ycombinator.com/item?id=43620309
Je ne m’attendrais pas à grand-chose. Comme beaucoup de choses en Afrique du Sud sous l’ANC, c’est un problème politique, et Eskom veut prélever sa part pour un service inexistant, puis faire repartir cet argent vers les services inexistants de ses amis et de sa famille
[1] https://www.ecr.co.za/shows/stacey-jsbu/eskom-cracks-down-no...
Mais, comme on pouvait s’y attendre d’un gouvernement extrêmement incompétent, la concurrence n’a pas été introduite et le problème a été laissé de côté. Résultat : il suffit aujourd’hui qu’une seule centrale soit arrêtée pour maintenance régulière pour qu’il n’y ait plus assez de centrales pour la population. En revanche, grâce à l’argent qui a circulé, beaucoup plus de gens ont pu s’acheter une Audi
Le solaire, c’est bien, mais si l’on combine le fait que « ceux qui peuvent se payer un microgrid se protègent eux-mêmes des coupures » avec le net metering, où « les riches touchent une prime pour leur surplus de production et rachètent l’électricité de pointe coûteuse à prix réduit », il est difficile d’y voir une amélioration de la résilience du réseau électrique.
C’est-à-dire, sauf à adopter une définition bizarre du type « il n’y a pas de panne sur toute l’île ».
Si le système accorde des crédits à 1:1 comme à l’ancienne, cela n’aide pas. D’après une recherche rapide, Porto Rico semble en être là actuellement. Si la compensation dépend des conditions au moment où l’électricité est injectée sur le réseau, cela peut aider. Avec un pilotage approprié, le stockage peut accroître la stabilité du réseau. Des projets de stockage à l’échelle des compagnies d’électricité seraient probablement plus rentables, mais comme la gestion de projet est difficile à Porto Rico, il semble aussi utile que des personnes disposant de capital privé raccordent solaire et batteries, puis envoient une partie de l’électricité vers le réseau quand la demande est élevée.
Les régulateurs reçoivent pour consigne d’encourager à la fois l’augmentation de la part des renouvelables et la stabilité, mais il est difficile de corriger ces failles parce que traders, opérateurs et producteurs n’agissent pas de bonne foi et exploitent toutes les brèches possibles.
Grâce aux exigences UL 1741-SB, le solaire distribué contribue à un réseau électrique plus stable pour tout le monde.
En pratique, à en juger par l’augmentation de la fréquence des coupures, le réseau centralisé est devenu une machine bureaucratique de renvoi des responsabilités qui ne fonctionne pas, et il n’a jamais vraiment fourni un accès équitable. L’une des alternatives est la décentralisation, et l’article traite justement de l’orchestration du réseau électrique par laquelle Casa Pueblo et l’Oak Ridge National Laboratory relient plusieurs microgrids pour qu’ils échangent de l’électricité entre eux sans passer par le réseau portoricain. Cela peut être quelque chose que font les plus riches, mais les investissements en R&D technologique commencent souvent ainsi. Si un laboratoire soutenu par l’État réimagine la manière d’obtenir de la résilience par une décentralisation coordonnée, cela me semble être un bon usage de fonds publics de recherche.
Pris littéralement, le titre de l’article rend assez ambiguë l’expression coupure avec microgrid.
Par définition, un microgrid devrait être résistant aux coupures. Si un microgrid tombe en panne et perd l’électricité, les réseaux voisins ne sont pas affectés ; et même si une défaillance commune met hors service tous les réseaux voisins, tout va bien si mon réseau local reste actif grâce à sa conception ou à sa mise en œuvre. Un microgrid n’est pas tant une solution au problème des coupures qu’une architecture à laquelle ce problème ne s’applique pas. Le premier paragraphe de l’article dit aussi que tout Porto Rico a subi une coupure le 16 avril, puis affirme dès la phrase suivante que de nombreuses lumières étaient allumées à Adjuntas. Les deux ne peuvent pas être vrais. Si les lumières étaient allumées, ce n’était pas une coupure totale. Le découpage du réseau électrique et la multiplicité des sources de production peuvent faire la même chose, et ce sont des fonctions courantes des réseaux électriques traditionnels existants. La ville où je vis a plusieurs centrales hydroélectriques, des parcs éoliens, ainsi qu’une liaison HVDC avec un État voisin disposant de diverses sources de production, hors nucléaire, et l’électricité y est très stable. Quand des microgrids sont interconnectés, c’est simplement un réseau électrique. Si l’on construit un réseau électrique qui fonctionne, les gens ordinaires peuvent se concentrer sur des activités économiques plus importantes ; si ce n’est pas possible, alors on peut construire des microgrids.
Au fond, j’ai l’impression que c’est surtout une question de coût des batteries. Si l’on a une batterie qui se charge sur le réseau puis se décharge pendant une coupure, et que l’on dimensionne sa capacité en fonction de la durée de coupure attendue, on devrait pouvoir tenir à peu près. Bien sûr, cela suppose de pouvoir acheter une telle batterie.
Un réseau qui tombe souvent pendant quelques heures à une journée peut être contourné avec une batterie comme une Powerwall, mais si le réseau peut être hors service pendant plusieurs jours, voire plusieurs mois, il faut en pratique une source de production, qu’elle soit solaire ou autre. Les batteries continuent de devenir moins chères, mais il paraît peu probable que stocker un mois d’électricité devienne moins cher que d’acheter une installation de production.
La raison pour laquelle un dispositif isolé peut réinjecter de l’électricité dans le réseau sans problème, c’est qu’il peut observer la fréquence. Quand une coupure survient, cette information disparaît. Il faut un black start, mais ce n’est pas possible avec des équipements isolés et non coordonnés.
Pendant ce temps, dans l’Italie du tiers-monde, excessivement bureaucratique, il faut attendre des mois pour réunir tous les papiers afin de bénéficier des aides à l’installation solaire. L’auto-installation est aussi limitée à 800 W, ce qui est dérisoire selon les standards actuels.
Ce qui n’est pas clair ici, c’est s’il s’agit de définir les règles en cas de défaillance de l’interconnexion, ou si cela signifie qu’il faut disposer à la fois de solaire et de stockage pour se raccorder au réseau.
Cela donnait l’impression que trois « îles » avaient été interconnectées.
Si je comprends bien, la plupart des maisons raccordées à la fois au solaire et au réseau électrique ont besoin que le réseau soit actif pour produire de l’électricité solaire.
Il y a deux raisons à cela. La première est de ne pas mettre en danger les techniciens qui travaillent sur les lignes du réseau, et la seconde est qu’il faut synchroniser la phase du courant alternatif du solaire avec celle du réseau. Ces maisons ne sont-elles pas du tout raccordées au réseau ? Ou bien utilise-t-on à Porto Rico une technologie qui résout ces deux problèmes ?
Il est de plus en plus courant, et surtout légal et conforme aux normes électriques, que des systèmes solaires équipés de batteries fonctionnent en mode îloté. Si le réseau tombe ou sort des spécifications, ils isolent la maison du réseau et continuent à l’alimenter localement. Tesla et Sigenergy en sont des exemples. Certains basculent en un temps très court et se comportent pratiquement comme une alimentation sans coupure pour toute la maison ; avec d’autres, les lumières peuvent clignoter ou les appareils sensibles redémarrer. D’autres systèmes mettent un peu plus de temps à se déconnecter du réseau et à passer en îlotage.
Le principe consiste à couper le réseau amont au moyen d’un commutateur de transfert, un peu comme celui qu’on utilise pour raccorder un générateur.
Je ne sais pas bien à quel point il est difficile de maintenir la synchronisation quand plusieurs batteries de plusieurs maisons sont interconnectées. Je n’y avais même jamais pensé avant de voir les informations sur la panne en Espagne il y a quelques mois.
Je n’ai pas encore lu le lien d’origine, mais il s’agit probablement d’une combinaison réseau + solaire + batterie.
Ce serait bien d’avoir juste assez de solaire pour écrêter le pic de consommation des journées les plus chaudes de l’été. Ces jours-là, il y a naturellement beaucoup de soleil.
Je n’ai pas besoin d’un énorme système qui ferait tout tourner au solaire en permanence, et les crédits de la compagnie d’électricité ne m’intéressent pas. Je veux seulement éviter des factures d’électricité à 300 dollars en été contre 50 dollars en hiver. Je me demande si quelqu’un a conçu une bonne solution pour cet usage.
Je ne suis pas encore inscrit, mais j’en ai entendu de bons retours autour de moi : https://www.oregoncsp.org/.
En ce moment, j’aide sur un projet solaire d’environ 200 MW dans le Midwest. Si tu me donnes des informations comme l’emplacement approximatif, la compagnie d’électricité et le type de tarification, fixe ou saisonnier, je peux te donner quelques pistes.
C’est du moins ce que disent les calculateurs solaires que j’ai trouvés sur le Web.
Sur 12 mois, cela a produit pour 950 dollars d’électricité à 0,13 dollar le kWh ; désormais, je n’ai plus de facture d’électricité pour la maison, et le chauffage comme la climatisation sont assurés par des pompes à chaleur. J’ai retiré l’ancienne chaudière au gaz naturel et fait couper la conduite de gaz, ce qui m’a permis d’économiser environ 2 000 dollars par an en chauffage. Cela a complètement changé la donne.
On l’utilise surtout pour mettre le paiement automatique à la banque et ne plus y penser pendant un an, mais c’est aussi pratique pour éviter les grosses factures d’été. Ça vaut le coup de se renseigner.