Digi WDS aide E-GEAR à créer un contrôleur de gestion de l'énergie pour optimiser la production, le stockage, l'utilisation et le transfert de l'énergie solaire sur le réseau.

Soutenu par l'équipe de Services de conception Digi Wireless, E-GEAR a développé son contrôleur de gestion de l'énergie innovant pour aider les propriétaires de maisons, les propriétaires d'entreprises et les services publics à optimiser et à normaliser le stockage et la transmission de l'énergie capturée à partir de cellules photovoltaïques et d'autres sources d'énergie alternatives. Le résultat : un moyen plus intelligent et plus efficace d'améliorer l'utilisation des énergies propres et renouvelables.

Concevoir un avenir plus radieux

À Hawaï, où la plupart des marchandises et des approvisionnements sont acheminés par cargo, les ressources énergétiques - en particulier les combustibles fossiles - sont à la fois coûteuses et difficiles à gérer. En raison de facteurs tels que le tourisme et la présence militaire, Hawaï est l'État américain le plus dépendant des combustibles fossiles, ce qui le rend plus vulnérable aux fluctuations des prix et de la disponibilité du pétrole. Mais les Hawaïens envisagent un avenir plus radieux, qui repose uniquement sur des combustibles renouvelables et alternatifs tels que l'énergie solaire et l'énergie éolienne. En fait, l'initiative "Hawaii Clean Energy" vise à faire passer le ^50e État à 100 % d'énergie propre d'ici 2045.

Cet effort tourné vers l'avenir crée des opportunités pour des entreprises innovantes comme E-GEAR, LLC, un spécialiste des énergies renouvelables qui propose des solutions de gestion et de stockage de l'énergie brevetées et en instance de brevet. Selon Chris DeBone, cofondateur et associé directeur, la solution E-GEAR répond aux défis de l'énergie solaire auxquels Hawaï et d'autres États sont confrontés. "Contrairement aux combustibles fossiles, la production d'énergie renouvelable est sujette à une certaine variabilité", a-t-il déclaré. "Il suffit que le vent tombe ou que les nuages passent au-dessus de nos têtes pour que l'énergie produite par les cellules photovoltaïques diminue. Il en résulte que des centaines ou des milliers de foyers et d'entreprises injectent ou retirent de l'énergie dans le réseau en quantités et à des moments imprévisibles. Les charges peuvent également varier considérablement, par exemple lorsque les climatiseurs centraux, les chauffe-eau ou les chargeurs de voitures électriques s'allument et s'éteignent".

"Les services publics et les entreprises de services énergétiques veulent fournir et recevoir de l'énergie de manière prévisible ou lorsqu'ils sont appelés à soutenir le réseau global, et c'est là que nous pouvons les aider - en offrant une solution qui peut gérer l'énergie renouvelable sur chaque site de manière autonome en utilisant des critères prédéterminés ou de concert par le biais d'un contrôle agrégé."

Une solution connectée pour optimiser l'énergie solaire

Dans le but de collecter et de distribuer l'énergie solaire de manière plus efficace, E-GEAR a mis au point un contrôleur de gestion de l'énergie (EMC). Ce dispositif utilise une gamme de capteurs de tension et de courant pour surveiller et contrôler le stockage de l'énergie solaire dans une batterie locale et gère ensuite la libération de cette énergie dans la résidence ou dans le réseau électrique d'une manière régulière et contrôlée, comme le souhaitent les services publics.

L'EMC comprend un logiciel propriétaire qui calcule le flux d'énergie et compense les fluctuations en temps réel de la production solaire et de la consommation domestique, afin de capturer l'énergie excédentaire ou de fournir suffisamment d'énergie au réseau pour atténuer les variations de la production/consommation. L'EMC comprend également une connectivité au cloud et un tableau de bord qui permet au propriétaire et à la compagnie d'électricité de consulter les données en temps réel, de contrôler le système à distance et de prendre les mesures qui s'imposent.

Grâce à cette fonction de lissage, des quartiers entiers peuvent servir de sources de production et de stockage distribuées pour le service public d'électricité. Cela permet de réduire les besoins en capacité de production excédentaire et les variations de tension sur le réseau. "Les systèmes concurrents n'ont pas la capacité inédite de l'EMC de lisser l'exportation d'énergie vers le réseau électrique et de permettre au service public de contrôler l'exportation domestique pour répondre à la demande d'énergie en temps réel", a déclaré Steve Godmere, cofondateur/associé directeur.

 

Aller de l'avant vers l'avenir

E-GEAR a rencontré Digi Wireless Design Services (WDS) dès le début du projet afin d'esquisser des idées, de formaliser les besoins du produit et de concevoir le matériel et le logiciel nécessaires pour répondre à ces exigences. "Après les séances de tableau blanc au cours desquelles nous avons discuté des compromis des différents choix, Digi nous a aidés à identifier les meilleurs composants sans fil, microprocesseurs, composants de surveillance électrique et technologie cloud pour faire passer le système de la planche à dessin à la réalité", a déclaré Steve. "Nous ne disposions pas des ressources techniques nécessaires pour développer nos idées, et l'expertise de Digi nous a donc été particulièrement précieuse.

"En particulier, notre stratégie de communication comprenait des connexions cellulaires, Wi-Fi, Ethernet, RS-485, USB et Zigbee. Les consultants de Digi ont fourni l'expertise sans fil, le développement logiciel et la conception matérielle pour nous aider à lancer ce produit.

"Nous avons pu fournir 12 unités alpha qui étaient des prototypes entièrement fonctionnels en seulement 15 semaines", a déclaré Josh Jaeger, directeur de Digi WDS. "Nous avons testé et amélioré l'algorithme de contrôle et les communications dans le nuage très rapidement. Digi Remote Manager a fourni à E-GEAR une interface dans le nuage hautement fonctionnelle immédiatement. Et la façon dont l'EMC exploite le module de processeur embarqué de Digi, le Digi ConnectCard™ pour i.MX28, a également accéléré le développement du matériel et du logiciel."

Digi a également collaboré avec l'un des fabricants de ses systèmes de stockage de batteries pour modifier son onduleur existant afin d'assurer l'exportation étroitement contrôlée de l'énergie vers le réseau électrique.

Grâce à l'EMC d'E-GEAR, les producteurs d'énergie distribuée peuvent automatiser le lissage de la production, le stockage, l'exportation et la participation aux services auxiliaires. Les sociétés de gestion d'actifs et de services énergétiques bénéficient d'une visibilité, d'un contrôle et d'une collecte de données agrégés en temps réel, tandis que les services publics peuvent exploiter des données réelles en bordure de réseau pour la modélisation, la confirmation de la réponse à la demande et la conception de mesures incitatives.