Présentation Ademe

Et en France, où en sommes nous sur la

prédiction, le stockage de l’énergie et les

réseaux intelligents ?

16-06-2011

Smart grid et territoires

Julien Robillard

julien_robillard_fr@yahoo.fr

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La prédictionL’éolien et le PV� Eolien

� Processus de recherche continu : Anemos (modélisations), Anemos Plus (prévisions probabilistes + prise en charge du manque de données + limite des dérives de prédictions par la réinjection de données de terrain), SafeWind (focus sur les évènements extrêmes, les rampes, utilisation SoDAR/LiDAR, déclinaisons des outils à différentes échelles territoriales)

� Outil PREOLE (RTE) : élabore à la réception de données météorologiques une prévision en avance jusqu’à 48h

� PREOLEv2 : amélioration via réception de télémesures toutes les dix minutes => adaptation de la prévision nominale en fonction des conditions réelles

� Le niveau d’erreur est variable suivant l’échelle et l’échéance. Les taux d’erreur varient entre 3 et 7% au niveau national, et entre 14 et 18% au niveau d’un parc

� PV� Prévisions peu opérationnelles mais impact limité car parc déployé reste

minoritaire

� Hespul : travaux pour modèle prédictif fiable à une heure (objectif dans 2 ans)

� INES a déjà des modèles avec des retours intéressants à 30 minutes/3 heures

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La prédictionLa cogénération et les charges

� La cogénération� Relève plutôt du domaine de la prévision de consommation

� Production dépendante principalement du gradient de T°. Couplage du déclenchement de la micro cogénération non plus en fonction du besoin de chaleur mais de la demande d’électricité

� Les charges� Moins prévisible (effacement, MDE…) => les profils actuels (≈30) ne suffisent plus

� Développement massif de la métrologie => L’abondance d’infos sur la conso

� Nombreuses perspectives pour la prévision des consommations et la prévision des suppressions de consommations (traitement et analyses des données)

� Quelques recherches en cours� Réactiv’home (prévisions de consommation avec détail par usages)

� projets SG (Millener, EcoLink, …)

� Reflexe (va tenter des prévisions à court terme pour les charges, moins de 3 heures, au niveau d’un quartier, d’une ville)

� Une solution de stockage diminue l’efficacité du système énergétique � Coût énergétique intrinsèque (pas d’utilisation systématique)

� Seul le marché peut rendre rentable le stockage (valorisation de la flexibilité)

� Ou placer ces technologies ?� En théorie peuvent être utilisées à tous les niveaux de l’acheminement (chez les

producteurs, dans le réseau de transport, dans le réseau de distribution ou bien encore chez les consommateurs)

� Projet NiceGrid : Test de différentes localisations de positionnement de stockage (poste source (batterie 1 MW prévue), poste HTA/BT, chez les clients.).

Qualité et fiabilité de la

puissance

Gestion de l’énergie

Gestion planifiable àcourt ou long terme

Gestion temps réel du réseau

Condensateur

Supercondensateur

SMES (stockage magnétique)

Volant d’inertie

Batteries (Lithium ion)

Station de Transfert d’Énergie par Pompage (STEP)

Stockage air comprimé (CAES)

Batterie de grande puissance (>MW)

Pile à combustible

Stockage thermique (TES – Thermal Energy Storage)

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Le stockageQuelles technologies pour quels besoins ?

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Le stockageQuelles valorisations et expérimentations ?

� Apport du stockage et valorisation possible ?� Centrale de pointe

� Lissage de la charge

� Aide au maintien de la qualité du courant, de la tension, de la fréquence

� Soutien au bon fonctionnement du réseau en cas de dégradation (îlotage)

� Stabilisation du réseau vis à vis de la PDE

� Projets� Projet stockage EDF, à La Réunion : batterie 1MW (NGK Insulators – techno NAS

au sulfure de sodium). Pilote (3,5 M€) vise à stocker de l'électricité sur le réseau en vue de la réinjecter durant les périodes de forte conso

� Projet stockage Saft (spécialiste batteries lithium-ion), en Guadeloupe : déploiement expérimental de supports réseau en période de pointe (injection d'énergie sur le réseau). 14 sites ont été installés couplant des centrales solaires de 2,5 kW à des batteries lithium-ion de 11 kWh.

� Myrte : couplage H2/PV pour écrétage

� SEPPAC : Air Comprimé et PV

� Growders : stockage air comprimé et volant d’inertie pour le réseau de distribution

� OMERE, REFLEXE, ENRPOOL, ReactivHome, Nicegrid, etc.

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Les expérimentationsLes AMI Ademe

Date lancement AMI Date cloture AMI

Energies renouvelables

Energies marines 5 projets engagés en 2010

Photovoltaïque 11 janvier 2011 2 mai 2011

Solaire 11 janvier 2011 2 mai 2011

Grand éolien Septembre 2011 À déterminer

Géothermie Septembre 2011 À déterminer

Stockage, vecteurs et divers

Batiments et ilots à énergie positive et bilan carbone

minimal

3 novembre 2011 Briques technos : mars 2011Démonstrateurs : octobre 2011

Stockage de l’énergie 27 avril 2011 31 août 2011

Pile à combustible et vecteur H2

27 avril 2011 31 août 2011

Captage, stockage et valorisation CO2

Mai 2011 15 novembre 2011

Réseaux électriques intelligents

AMI 1 et 2 du fond démonstrateur de recherche

7 projets sélectionnés en 2010 et début 2011

Réseaux électriques intelligents – AMI 3

Mai 2011 À déterminer

Les expérimentationsUne carte des expérimentations

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NICEGRID

PREMIO

LINKY

ECOLINK

REFLEXE

Une Bretagne d’avance

OMERE

MILLENER

GREENLYS

Projet de stockage d'énergie porté par Saft

Projet de stockage d'énergie porté par EDF

ADDRESS

ENRPOOL

MODELEC

REACTIVHOME

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Les expérimentationsPasserait-on à coté d’un des enjeux ?

�Des expérimentations techniques, des enjeux de business model, marketing, des travaux sociologiques axés sur les consommateurs…

�…mais pas de projet portant concrètement sur les enjeux, les problématiques et l’intérêt des collectivités !

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Des questions ?

Les expérimentationsUne carte des expérimentations

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NICEGRID-ERDF, Alstom, EDF, Saft, RTE, Watteco, RSW, Daikin, Netseenergy, Armines, EDF R&D -30 M€-Démonstrateur de "quartier solaire intelligent », conception d’un réseau électrique intelligent intégrant une forte proportion de production photovoltaïque et de systèmes de stockage-Test de différents niveaux de pilotage des ressources reparties, jusqu'à l'îlotage d'un territoire (microgrid) PREMIO

- Initié par région PACA et CapEnergies- 4 M€- Démonstateur à Lambesc- EDF, ERDF, Giordano Industries, Verdesis, Watteco…

LINKY

REFLEXE- Veolia, Sagemcom, CEA-Ines, Alstom, Supelec- 9 M€- Nice-Prédiction et accroissement du facteur de la réponse de flexibilité électrique

OMERE-GE, CEA-INES, UTBM, Paris Dauphine -Optimisation et maîtrise des énergies renouvelables et des réseaux électriques-Sites de tests à Chambery, Strasbourg, Belfort

Projet de stockage d'énergie porté par EDF

- Test d’une batterie du japonais NGK Insulators de 1 MW (technologie NAS au sulfure de sodium)- 3,5 M€

ENRPOOL-Energy Pool, Schneider, INES -2 M€-Comprendre l’intermittence des ENR et comment lisser ces contraintes par de la modulation de consommation

MODELEC-Direct Energie, EBM, G.E.S, Ijenko, CEAQ-Mesure et analyse des comportements du client face à des situations d’effacement

GREENLYS- ERDF, GEG, IDEA, GDF Suez, Schneider Electric, RTE, Lepii, Alstom, CEA, Atos Origin, Hespul, Rhone Alpes Environnement- 40 M€-Expérimentation sur Grenoble et Lyon-Développement deux plateformes expérimentales avec une approche intégrée sur toute la chaîne de valeur (PDE, compteurs communicants, gestion des réseaux de distribution, nouvelles offres d’effacement et MDE, solutions de gestion de l’énergie chez le client connectées à une plateforme de service)

ECOLINK- Promue par le pôle S2E2- EDF, Edelia, Netseenergy, Legrand, Wirecom technologies, Atlantic Thermor, DeltaDore, Daikin, HEC, Armines, université de Tours, LAN- 20 M€- Démonstrateurs en région Centre

Une Bretagne d’avance

-Edelia, IBM, Sagemcom, DeltaDore-Tester les techniques de MDE en Bretagne

Projet de stockage d'énergie porté par Saft

-déploiement expérimental de supports réseau en période de pointe (injection d'énergie sur le réseau)-Technologie Li-ion

MILLENER-Edelia, Saft, BPL Global, Schneider Electric, Tenesol, DeltaDore, EDF (R&D et SEI) -30,2 M€-Mille installations de gestion énergétique dans les îles-Corse, La Réunion, Guadeloupe

ADDRESS- EDF, Alcatel, ABB, Phillips, etc. (projet européen) -dans les iles d’Hoëdic et de Houat-micro-régulation électrique, se focalise sur des déplacements de consommation

REACTIVHOME-CEA/Schneider Electric/Orange/INES/Multicom-gestion des incertitudes, reconnaissance automatique des charges, prédiction des usages

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La prédictionInformations générales

� Enjeu : prédiction production/conso un mois, 24h voire 1h à l’avance

� L’hydraulique au fil de l’eau dépend d’un nombre de facteurs tels que � Les prévisions météorologiques (régimes de pluie),

� Les caractéristiques du bassin versant (évaluation des apports par ruissellement),

� Les pompages divers des agriculteurs (CNR réalise de telles estimations)

� La production d’un parc éolien dépend � De la zone géographique

� Du site d’implantation des éoliennes

� De la direction du vent

� Du nombre d’éoliennes

� Prévision assez mûre au niveau macro mais nécessite encore d’être affinée au niveau micro

� La prévision de la production photovoltaïque dépend � Du rayonnement solaire et de toutes les perturbations qui peuvent l’altérer (passage de nuages,

les brumes matinales, la pollution)

� La difficulté réside particulièrement sur la réalisation de la modélisation des nuages et brumes

� La consommation pourrait devenir moins prévisible + explosion attendue des données de comptage