On the Coordination of Electric Water Heater Loads for Frequency Support and Load Following in Power Systems

Au cours des dernières années, les impacts environnementaux croissants des centrales à base d’énergies fossiles de production d’énergie, ainsi que les préoccupations concernant leur durabilité, ont conduit à l’exploration de solutions alternatives pour répondre à la demande croissante en électricité. Plutôt que de recourir à l’approche conventionnelle d’expansion des infrastructures existantes de production et de transmission d’énergie, il est devenu impératif de rechercher des stratégies innovantes capables de gérer efficacement la demande de pointe sans surcharger le réseau. En effet, l’intégration des sources d’énergie renouvelable pricipalement de types solaire et éolien dans le réseau électrique nécessite une réévaluation des opérations traditionnelles du réseau et des mécanismes de contrôle. La nature intermittente ainsi que leur caractère décentralisé de ces sources présentent de nouveaux défis pour maintenir la stabilité du réseau et garantir un approvisionnement électrique fiable. Alors que le réseau évolue pour accueillir une part plus importante d’énergies renouvelables, des solutions innovantes et des stratégies adaptatives seront essentielles pour relever ces défis techniques et assurer la résilience du système électrique. Les techniques de gestion de charge ont émergé comme une approche prometteuse dans cette entreprise, offrant un moyen efficace d’influencer l’utilisation de l’électricité par les consommateurs et de façonner le profil de charge. En ajustant stratégiquement les schémas de consommation d’électricité, les initiatives de gestion de charge visent à réduire la pression sur le système électrique pendant les périodes de demande de pointe et à stabiliser sa fréquence, augmentant ainsi la fiabilité du réseau.

Abstract

In recent years, the growing environmental impacts of traditional power generation plants and concerns about their sustainability have grown, which have led to the exploration of alternative solutions to meet the growing electricity demand. Rather than resorting to the conventional approach of expanding existing power generation and transmission infrastructure, it has become imperative to seek innovative strategies that can effectively manage peak demand without stressing the grid. Indeed, the integration of renewable energy sources into the power grid necessitates a reevaluation of traditional grid operations and control mechanisms. The intermittent nature as well as the decentralized character of these sources present new challenges for maintaining network stability and ensuring reliable electrical supply. As the grid evolves to accommodate a higher share of renewables, innovative solutions and adaptive strategies will be essential to address these technical hurdles and uphold the resilience of the power system. Load management techniques have emerged as a promising approach in this endeavor, offering an effective means to influence consumer electricity usage and shape the load profile. By strategically adjusting electricity consumption patterns, load management initiatives aim to reduce pressure on the electrical system during peak demand periods and stabilize its frequency, thereby increasing network reliability.