Les Energies Renouvelables Quelles technologies et … · Le renouveau du réseau de distribution...

Les Energies RenouvelablesLes Energies RenouvelablesQuelles technologies et quelles ressources disponibles Quelles technologies et quelles ressources disponibles

aujourd’hui et en 2020 ?aujourd’hui et en 2020 ?

La Gestion multi sources décentraliséeLa Gestion multi sources décentralisée

Philippe DEGOBERT

Congrès Eco Technologies pour le Futur – Atelier Energies renouvelables – Lille, 11 juin 2008

Plan de l’exposé :

- Le contexte : Le renouveau du réseau de distribution électrique et la problématique de l’insertion de l’éolien

- Les enjeux :Maîtriser l’Efficience Énergétique et Environnementale

- Les moyens : Les plateformes technologiques ouvertes sont une opportunité pour générer et pérenniser des collaborations

- Les formations adossées à la rechercheLe Master E2D2 et le Mastère Spécialisé SYSPEC

- Vers un concept « bâtiment zéro énergie » et « énergie positive »


Contexte : Le renouveau du réseau de distribution

CompensationCompensation(D(D--FACTS)FACTS)

TurbinesTurbineshydrauliqueshydrauliques

HTAHTA

HTBHTB

EoliennesEoliennes

StockageStockage

PanneauxPanneauxphotovoltaïquesphotovoltaïques

Piles àPiles àcombustiblecombustible

µµ--turbinesturbinesgazgaz


Le réseau de demain devra être bidirectionnel et communicant

Réseau de Réseau de distributiondistribution

Réseau de Réseau de transporttransport

Parcs éoliens avecParcs éoliens avecstockage inertiel stockage inertiel

Compteurs Compteurs CommunicantsCommunicantsbidirectionnelsbidirectionnels

Centre de conduite Centre de conduite distributiondistribution

Centrales de production classiquesCentrales de production classiques

Stockage à grande échelle

(air comprimé ou électrochimique)

Liaisons HVDCLiaisons HVDC

Centrales de production d’énergie renouvelableCentrales de production d’énergie renouvelable


Unités industriellesUnités industrielles Transports ferroviaires etTransports ferroviaires et transports urbainstransports urbains

SuperSupercondensateurscondensateurs

Quartiers résidentielsQuartiers résidentiels

batteriesbatteriesChaudières Chaudières électrogènesélectrogènes

photovoltaïquesphotovoltaïques

CHPCHP

Zone urbaineZone urbaine

Micro turbinesMicro turbines

Photovoltaïque intégré en façadePhotovoltaïque intégré en façadeÉoliennes urbainesÉoliennes urbaines

CHPCHP

Pile à combustible et turbinePile à combustible et turbine

CHPCHP

Électrolyseur Électrolyseur –– stockage d’hydrogènestockage d’hydrogènePile à combustiblePile à combustible

Comportement de la production éolienne


-15-12,5

-10-7,5

-5-2,5

02,5

57,510

12,515

17,520

22,525

27,530

Lundi Mardi SamediVendrediMercredi Jeudi Dimanche

Consommation (en MW)-15-12,5

-10-7,5

-5-2,5

02,5

57,510

12,515

17,520

22,525

27,530


Production éolienne (en MW)-15

-12,5-10-7,5

-5-2,5

02,5

57,510

12,515

17,520

22,525

27,530

-15-12,5

-10-7,5

-5-2,5

02,5

57,510

12,515

17,520

22,525

27,530


Puissance appelée (en MW)

- Courbe de consommation prévisible- Courbe de production éolienne => prévisible partiellement- Courbe de consommation du poste avec les éoliennes => perte de logique = elle n’est plus rationnelleCharge répartie sur la journée indifféremment de l’heure

Ecarts Prévision / Production éolienne (en MW)

05

1015202530354045

17/01/2007 18/01/2007 19/01/2007

Production éoliennePrévision de production

q Prévisions météorologiquesq Disponibilités des éoliennesq Phénomène de décrochage

TransportsTransports

Enjeux : Maîtriser l’Efficience Énergétique et Environnementale

BâtimentBâtiment

MiniMini--réseauxréseaux

RéseauxRéseauxMultiMulti--énergiesénergies

RéseauRéseauEnergétiqueEnergétique

ClimatClimat

MachinesMachineset et

ProcédésProcédés

Efficacité>

Système

Efficience>

Système Intégré


Développer des plateformes technologiques ouvertes spécifiques

Développement de plateformes technologiquesune opportunité pour générer et pérenniser des collaborations

Industrielles : - Suez Tractebel, RTE, EDF (Réseaux et stockage)- Maia Eolis (génie civil, éolien, biomasse)

Régionales : - Ecole des Mines de Douai (systèmes multi agents)- Ecole Centrale de Lille : LAGIS (automatique) et LML (énergétique)

Nationales : - Ecole des Mines de Paris (mini-réseau et prédiction éolienne)- LEG-G2ELAB (réseaux)- Supelec (Intégration dans le marché de l’électricité)- Université de Corse – Institut ENSAM de Bastia- Autres …

Internationales


Moyens : Plateformes Mines ParisTech & Arts et Métiers ParisTechPlateforme Régionale MEDEE

“Gestion des systèmes énergétiques et réseaux électriques”

Arts et MétiersParisTech

Mines ParisTech

Plate-forme Mini Réseaux

AutonomieMicro-sources

EnR

Systèmes Insulaires

DiversificationEolienne urbaineCentrale PhotoV.

Super CondensateursBatteries

Stockage InertielMicro TurbinesMicro Stirling

Pile à combustibleMoteur à gaz

Réseaux raccordés/insulaires


Plateforme Corse en développement : projet MYRTE


Journées GEII annuelles thématique sur génie électrique et environnement - 6 juin 2008

Formations adossées à la recherche

Master de Master de Recherche Recherche Energie Energie

Electrique et Electrique et Développement Développement

DurableDurable

Mastère spécialiséMastère spécialisé

Exemple de projet Photovoltaïque : UniverSol - 5ème PCRDObjectif du projet Européen : Montrer l’impact du photovoltaïque connecté au réseau dans les pays du Nord

Partenariat : EDF, Iberdrola et 24 écoles et Universités EuropéennesFinancements : UE, FRAMEE (Ademe, Région), EDF


Analyse de la production journalière d’un onduleur PV

Courant en ACourant en A

66hh0000 1212hh0000 1818hh0000 2121hh0000

99

88

77

66

55

44

33

22

11

00

Production journalière 54kWh10 Octobre 2005 & 24 Mai 2006

Le dimensionnement des onduleurs PV sur la puissance maximale et non sur la puissance nominale va permettre un gain de production.


C’est la durée d’ensoleillement qui va faire la différence de production.

Vers le bâtiment zéro énergie et à énergie positive

13

H2

Solar PV

WG

FC

StorageDiesel engine

Grid

= ~

= = = = = =

= ~

LoadsFor load shedding

orregulables

MODULE : Demand Side Management

Production controlboard

Power delivery controlboard

Flux électriques DCFlux électriques ACFlux de mesures et

contrôlesFlux d’ordres de

commande

MODULE ; Coupling and sources management

EXPERTAnd PREDICTIVE

system

Exogen factors(weather, market…)

INTERFACEHOMME-MACHINE

Consignesde puissance

Les moyens pour y arriver

==

==

=~

=~

Module de production électrique

Module de distribution électrique

E/Snumériques

etanalogiques IHM

SYSTEME EXPERT

Optimiseur

Donnéesprévisionnelles

Flux électriques DCFlux électriques AC

Flux de mesuresélectriques ou nonFlux d’ordres de

commande

etréactif

prédictif

Flux électriques DCFlux électriques AC

Flux de mesuresélectriques ou nonFlux d’ordres de

commande

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