Une vérité des infrastructures modernes est que de nombreuses personnes ne peuvent pas accéder à des systèmes fournissant des commodités à grande échelle en raison de leur emplacement de résidence éloigné, ce qui nécessite des systèmes indépendants et hors réseau pour répondre à leurs besoins. Pensez à une ferme isolée aux confins des Highlands écossais, il n'est pas possible de connecter cette propriété à un réseau national. La forme d’autosuffisance la plus courante s’observe dans la production d’électricité domestique, lorsque les gens utilisent des générateurs à petite échelle pour produire leur propre électricité. Cependant, cela peut s'étendre à d'autres commodités telles que l'approvisionnement en eau provenant de sources locales ou la production de gaz naturel à partir d'installations de compostage. La vie moderne repose de plus en plus sur la connexion à Internet pour le travail, les loisirs ou pour communiquer avec les amis et la famille. Cela a conduit à considérer Internet comme une commodité en soi. Historiquement, en raison de sa dépendance à l'égard d'un système de câble à semi-conducteurs, Internet a été un équipement difficile à acquérir pour les systèmes hors réseau de manière fiable et avec une vitesse et une bande passante appropriées.
Alternative pour les zones reculées
Cependant, récemment, la situation a commencé à changer avec la commercialisation d’une nouvelle technologie utilisant des satellites pour relayer les signaux Internet. Le service s'appelle Starlink et est fourni par la société SpaceX, une société aérospatiale américaine. Les signaux Internet sous forme d'ondes radio sont envoyés par l'internaute au sol et rebondis sur un satellite en orbite terrestre pour être reçus par un fournisseur d'accès Internet (FAI). Le service nécessite uniquement l'installation d'une petite antenne parabolique sur la propriété et offre des vitesses de téléchargement moyennes de 100 à 200 Mbps et des vitesses de téléchargement de 30 Mbps, avec une latence de 20 ms (à égalité avec les systèmes au sol).
Il s'agit d'une source alternative prometteuse d'accessibilité à Internet, qui compte actuellement 145 000 utilisateurs actifs et « des centaines de milliers d'utilisateurs attendant de l'essayer ». Malheureusement, en raison de la pénurie actuelle de puces, il n’a pas été possible de fabriquer l’équipement nécessaire pour fournir le service à grande échelle, ce qui a conduit de nombreux utilisateurs potentiels à attendre le démarrage de leur service. L'accent est actuellement mis sur les clients qui vivent dans les zones reculées plutôt que sur ceux des zones densément peuplées telles que les grandes villes, car ces personnes peuvent bénéficier davantage du service, tandis que ceux des villes peuvent accéder à des services similaires pour la moitié du prix.
Réseau électrique - Microgrid
Nous voyons donc maintenant que la technologie permettant de connecter les personnes vivant dans des zones reculées est possible. Comment procéder pour mettre en place un système capable d’offrir une couverture Internet cohérente ? Plusieurs avis clients ont souligné que le système Starlink subit rarement des pannes de service. Les seuls obstacles à un accès constant à Internet sont donc la météo et la disponibilité d'une source d'énergie constante. Le premier problème est résolu par la conception de l’antenne parabolique qui comprend son propre chauffage pour éviter les problèmes de gel et l’obstruction de l’antenne par la neige.
Le deuxième problème est un peu plus délicat. Comme nous envisageons des systèmes hors réseau en raison de l'éloignement des utilisateurs, le système Starlink ne peut pas compter sur une source constante d'énergie provenant du réseau, l'électricité doit être obtenue localement via un micro-réseau local. Un micro-réseau est un réseau électrique à petite échelle qui connecte une fourniture d'électricité, généralement générée par des sources distribuées telles que des éoliennes ou des installations photovoltaïques, à un consommateur d'électricité tel qu'une maison ou une petite installation industrielle. Bien que les micro-réseaux ne se limitent pas à produire de l'électricité à partir d'énergies renouvelables, les sources renouvelables sont généralement privilégiées par rapport aux autres sources en raison de leur propreté, de leurs faibles coûts d'exploitation et de la difficulté et du coût du transport des carburants vers les zones reculées.
Problème de stockage
Un approvisionnement fiable en électricité est nécessaire pour que le système Starlink fonctionne en permanence. Malheureusement, le vent ne souffle pas toujours et le soleil ne brille pas toujours. Par conséquent, il est peu probable que les sources d'énergie renouvelables fournissent un approvisionnement constant. C'est là qu'interviennent les piles ! Une méthode de stockage de l'électricité est nécessaire afin que l'électricité générée dans des conditions météorologiques idéales puisse être constamment disponible pour alimenter le système Starlink. Actuellement, les batteries chimiques telles que les batteries au lithium-ion constituent la forme de stockage d'énergie la plus populaire et peuvent facilement être intégrées dans un système hors réseau pour atténuer les pics de production d'énergie.
Il est généralement judicieux que les systèmes de micro-réseaux distants de ce type contiennent un certain nombre de sources d'énergie telles que des éoliennes et des systèmes solaires photovoltaïques. Cela diversifie la production potentielle d’énergie et contribue à garantir que l’énergie produite est aussi constante que possible sans interruptions majeures. Si le système ne contenait qu’un panneau photovoltaïque et que le soleil cessait de briller mais qu’il y avait beaucoup de vent, aucune électricité ne serait produite. Et dans le cas d’un système comportant uniquement une éolienne, aucune électricité ne serait produite s’il n’y avait pas de vent, mais une grande partie de l’énergie solaire potentielle pourrait être gaspillée ! Un bon exemple d'une telle éolienne est la TESUP Atlas4.0 qui génère beaucoup d'énergie avec seulement un petit profil !
Production d'énergie
Le concept de diversification de la production d'énergie peut également justifier la nécessité d'un générateur à moteur à combustion interne pour garantir que, même dans des conditions météorologiques terribles, l'électricité cruciale puisse être produite pour maintenir les systèmes et équipements essentiels à la vie tels que l'eau, le chauffage et les communications (tels que Internet) fonctionnant en continu. À l’avenir, ces générateurs pourraient utiliser des piles à combustible à hydrogène pour être entièrement propres, produisant uniquement de l’eau comme sous-produit. Pour le moment, jusqu'à ce que les générateurs alimentés à l'hydrogène soient développés davantage, ce besoin est satisfait par un générateur alimenté au diesel ou à l'essence.
Comme vous pouvez le constater, l’avenir (et même le présent) s’annonce prometteur pour ceux qui vivent dans des zones reculées. Les progrès technologiques tels que l’Internet par satellite et les générateurs d’énergie renouvelable à l’échelle domestique ont rendu tout à fait possible de vivre dans une région très isolée sans compromettre les nécessités de base d’une vie confortable. Une connexion Internet fiable et de bonne qualité est tout à fait possible avec des équipements disponibles dans le commerce : une antenne parabolique, un système diversifié de production d'énergies renouvelables (panneaux photovoltaïques, éoliennes) et un système de stockage d'électricité robuste. Les microgrids comme celui-ci sont certainement un sujet intéressant et méritent d’être étudiés !