Les microgrids - partie 2

Une thématique qui transforme le monde de l’électricité 17/07/2017
Auteurs : Bruno Meyer
OAI : oai:www.see.asso.fr:1301:2017-3:19471

Résumé

Les microgrids - partie 2

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	    <date dateType="Updated">Sat 22 Jul 2017</date>
            <date dateType="Submitted">Tue 18 Sep 2018</date>
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86 Z REE N°3/2017 Introduction La précédente édition de la REE compor- tait un premier dossier sur les microgrids et proposait une vision d’ensemble sur la ques- tion. Les typologies possibles de microgrids étaient données, ainsi que des illustrations. Les microgrids se multiplient, que ce soit pour alimenter des régions isolées ou des campus. Des microgrids sont également présents dans des communautés qui sou- haitent produire localement leur énergie, en utilisant au maximum les énergies renouvelables. Ils se profilent aussi dans des zones bien raccordées au ré- seau principal mais dans lesquelles les clients sont prêts à payer pour se prémunir d’éventuelles pannes, quitte à payer des solutions de secours, comme cela peut être le cas après une tempête ou un ouragan. Les microgrids pour les communautés isolées constituent une solution permettant de répondre aux besoins, avec une qualité suffisante et dans des condi- tions technico-économiques raisonnables. Dans le cas des pays et des zones développées, ils répondent à une attente nouvelle des consommateurs. Cela s’ex- plique tant par la recherche d’une autonomie souhai- tée que par la volonté de s’inscrire dans un mouvement plus général de consommation « verte » et locale. Les clients adopteraient pour l’électricité les mêmes com- portements que ceux qui les animent pour leurs achats de fruits et de légumes. Mais le parallèle n’est pas trivial. Si les microréseaux représentent une tendance réelle, qui répond à des besoins de segments variés, en bénéficiant de tech- nologies nouvelles, ils s’insèrent dans l'environnement global et vaste des réseaux électriques – des systèmes électriques devrait-on dire – tout entiers. Dans le numéro 2017-2 de la REE, nous avons pu- blié des articles provenant de divers équipementiers visant à définir les concepts des microréseaux et à les illustrer. Par ailleurs une présentation originale a été faite de l’utilisation de la chaîne de blocs pour garan- tir les transactions dans des communautés énergé- tiques locales. Dans la présente édition de la REE, cinq articles d’acteurs représentant le régulateur, des acteurs du monde de l’énergie (les utilities) et des chercheurs universitaires viennent com- pléter notre dossier. L’article d’ouverture donne la parole à un représentant de la CRE qui présente sa vision des microgrids. Il précise le rôle que peuvent avoir les microgrids pour contribuer à la transition énergétique, notamment par l’intégration des énergies renouvelables. Il souligne également leur rôle pour participer à la résilience des ré- seaux, ainsi que pour renforcer la solidarité territoriale. Bien que des défis technologiques persistent, comme celui du stockage d’énergie, leur développement est nécessaire et utile. La seconde contribution, du groupe Engie, insiste sur l’efficacité des microgrids pour l’intégration des éner- gies renouvelables à grande échelle. Grâce à l’utilisation de nouvelles technologies, ils permettent de fournir des solutions énergétiques multi-fluides complètes. Cet ar- ticle présente deux études de cas spécifiques : la station isolée de Princesse Elisabeth en Antarctique et le projet de démonstration REIDS à Singapour. Le troisième article est issu de centres de recherche grenoblois. Partant du diagnostic que les solutions uti- lisées pour intégrer stockage et énergies renouvelables dans des microgrids sont tributaires d’une production intermittente, ces chercheurs examinent les besoins en termes de technologies de l’information et de la communication (TIC), depuis les centres de contrôle jusqu’aux moyens de production et de consomma- tion. L’article traite d’une proposition de participation des charges locales à la stabilité en fréquence des réseaux afin de mettre en place un réglage primaire de fréquence distribué sur l’ensemble des composants actifs du système et réduire au maximum le coût des réserves. L’article du centre d’EDF Lab présente le labora- toire Concept Grid qu’EDF a mis en place dans son centre de recherche près de Fontainebleau. De tels bancs d’essais sont précieux pour tester des solutions de conduite innovantes en condition réelle. La plate- forme Concept Grid y est décrite, avec ses briques élémentaires qui représentent un réseau électrique LES GRANDS DOSSIERS Introduction Les microgrids : une thématique qui transforme le monde de l’électricité Deuxième partie Bruno Meyer RTE REE N°3/2017 Z 87 Introduction LES GRANDS DOSSIERS connectant consommation et moyens de production. Fidèle représentation de la réalité, elle va depuis le poste-source jusqu’aux clients, avec trois kilomètres de réseau 20 kV en aérien et souterrain, des résistances, inductances et capacités, quatre postes de raccorde- ment de distribution et un réseau basse tension 230 V. Une présentation est faite d’une application à des tests d’îlotage pour le démonstrateur Nice Grid. Le dernier article de cette édition est dédié aux réseaux îliens. Il est présenté par la filiale d’EDF, SEI (Systèmes électriques insulaires). Les ZNI (zones insu- laires non interconnectées) sont une catégorie de ré- seaux en soi. Ici, ce sont les ZNI de petite taille qui sont examinées, pour lesquels le terme et surtout les tech- nologies des microgrids sont particulièrement bien adaptés. Les réseaux présentés ont des puissances de pointe de quelques centaines de kW, ou quelques MW au maximum. Bien que leur nombre soit impor- tant en France, que ce soit les îles du Ponant, de Sein, d’Ouessant ou de Chausey, les communes de Guyane, le cirque de Mafate à La Réunion ou Saint-Pierre-et- Miquelon, leur diversité est tout aussi importante. Deux exemples sont présentés plus en détail : l’île d’Ouessant et la commune de Guyane, Saint-Georges-de- l’Oyapock. Ces cinq articles, ajoutés aux quatre du numéro 2017-2 de la REE, offrent un panorama com- plet sur les microgrids. Ils four- nissent un aperçu international et sous différents points de vue d’une thématique qui, bien qu’ancienne, occupe toujours les devants de la scène. Adaptés à différents contextes, les microgrids se retrouvent depuis le stade de la communauté dans une région en développement économique avec déficit de production, jusqu’à celui d’une zone non raccordée au réseau principal, en pas- sant par les communautés bien raccordées mais dispo- sées à payer pour un secours en cas d’avarie. Dans la plupart des cas, ces microgrids concourent à intégrer les énergies renouvelables, et en cela, participent à la transition énergétique. Mais il ne faut pas céder à un raisonnement sim- pliste ou trop enthousiaste. Les microgrids bénéfi- cient des avancées technologiques et permettent de répondre à des attentes des consommateurs. Les études prévoient une capacité mondiale d’environ 8 GW en 2024. Ils resteront donc durablement très minoritaires dans le système électrique mondial qui bénéficie d’infrastructures existantes d’une capacité d’environ 6 000 GW et dont les actifs se chiffrent en dizaines de milliers de milliards d’euros. Cependant il faut les prendre en compte et les micro- grids sont souvent une source d’innovation. Ils représentent une des facettes d’un ensemble qui doit être vu comme continu et que l’on peut appeler le ré- seau électrique, qu’il soit nano, smart, micro ou super. Q Les microgrids d’hier et d’aujourd’hui. L’évolution de la place des microgrids dans le système électrique. Didier Laffaille ............................................................................................................................................................... p. 88 Modelling and techno-economic analysis of microgrid applications. Siebert Bressinck, Stijn Uytterhoeven, Baptiste Rossi ................................................................................... p. 98 Demand Side Management and Frequency Support within microgrids Thomas Morris, Da Wang, Gaspard Lebel, Catalin Gavriluta, Cedric Boudinet, Vincent Debusschere, Raphael Caire ................................................................................. p. 105 Concept Grid : Un laboratoire au service des microgrids. Aude Pelletier, Loïc Joseph-Auguste et Cristian Jecu .................................................................................... p. 112 Enjeux et réalisations de SEI dans les microgrids. Les défis de la transition énergétique des microréseaux insulaires Caroline Ducharme, Sébastien RUIZ et Etienne Radvanyi ............................................................................. p. 118 LES ARTICLES Bruno Meyer est Manager Business Development à RTE. Il a travaillé à EDF de 1985 à 2008 où il a exercé différentes fonctions d’expertise et de management avant de rejoindre le Groupe RTE en 2009 où il a été directeur général d’Arteria de 2011 à 2016. Il est membre senior de la SEE et Fellow de l’IEEE.