Intégration des énergies renouvelables au contrôle de la tension des DER

L’année 2022 a atteint un niveau record en matière de capacité renouvelable, se chiffrant à 340 GW. D’après l’Agence internationale de l’énergie, la production d’électricité issue du photovoltaïque devrait augmenter de 15 % par an jusqu’en 2030. Cependant, l’intégration des centrales photovoltaïques présente de nombreux enjeux pour les gestionnaires de réseaux et les exploitants de centrales. L’intelligence en périphérie de réseau et le contrôle à distance des ressources énergétiques distribuées (DER) permettraient de protéger, d’automatiser et d’équilibrer nos réseaux de plus en plus dynamiques.

Inconvénients de l’énergie solaire

Les centrales photovoltaïques et les toitures solaires alimentent le réseau de manière décentralisée, intermittente et imprévisible. Une puissance électrique variable se traduit par des fluctuations de tension et des courants harmoniques qui affectent le réseau basse tension. Ces fluctuations posent un problème pour la gestion du réseau et les opérations des fournisseurs d’énergie. Les fluctuations de tension entraînent une qualité d’énergie médiocre, et constituent un autre défi à relever par les GRD. D’un côté, ils sont tenus de satisfaire aux exigences de la norme EN 50160, et de l’autre, ils doivent garantir la satisfaction des consommateurs finaux.

Un équilibre nécessaire pour les gestionnaires de réseau 

La décentralisation croissante du système de réseau basse tension (BT) exerce un lourd impact sur les opérations des fournisseurs d’énergie et les GRD doivent prendre chaque jour de nombreuses décisions pour maintenir le réseau en exploitation. Par conséquent, les fournisseurs d’énergie doivent envisager de nouvelles façons d’assurer la stabilité du réseau, la sécurité de l’approvisionnement et un niveau de satisfaction client élevé. 

Optimiser l’efficacité et les revenus des centrales photovoltaïques

Outre les GRD/gestionnaires de réseau, les propriétaires et les opérateurs de centrales photovoltaïques jouent également un rôle essentiel. Avec la fin des incitations initiales à la production d’énergie renouvelable (tarifs de rachat), les détaillants et les propriétaires/exploitants de centrales photovoltaïques devront non seulement optimiser les revenus des centrales, mais également satisfaire aux exigences des GRD en ce qui concerne le point de connexion au réseau. 

Contrôle de la tension pour les centrales photovoltaïques

Une solution de contrôle de la tension efficace permettrait d’équilibrer le réseau, d’optimiser les revenus des centrales et de satisfaire aux exigences réglementaires. 
Une prise de décision rapide et des délais de réaction courts face aux problématiques en périphérie :
1. éviteraient aux GRD de devoir interrompre le fonctionnement d’une centrale photovoltaïque à l’origine de problèmes de qualité d’énergie dans le réseau ;
2. permettraient aux GRD de mieux gérer les ressources énergétiques renouvelables existantes et d’accélérer l’intégration des DER ;
3. permettraient aux GRD et aux exploitants de centrales de résoudre rapidement les problématiques de tension en périphérie afin de garantir non seulement une meilleure qualité d’approvisionnement, mais aussi un fonctionnement optimal pour maximiser les revenus des centrales.

Le contrôle intelligent des ressources énergétiques distribuées (DER) de Stadtwerk Winterthur 

Lorsque Stadtwerk Winterthur a étendu son empreinte d’énergie renouvelable en Suisse, elle a dû optimiser son réseau électrique pour intégrer l’énergie solaire et garantir des flux d’énergie stables, une qualité d’électricité constante et un réseau équilibré. L’utilisation du terminal de réseau intelligent S650 de Landis+Gyr avec le module RTU E65C a permis de mettre en place une solution tout-en-un de comptage, de contrôle et de surveillance de la qualité, offrant une visibilité et un contrôle complets des centrales photovoltaïques. La tension a été régulée au moyen d’un script personnalisé développé sur la plateforme Linux du E65C, qui permet de comparer les valeurs de tension du réseau à des seuils prédéfinis et de déclencher des mesures correctives vers l’onduleur PV via les sorties numériques du S650.

Intelligence et contrôle – de la périphérie du réseau à l’entreprise

La gestion proactive du réseau nécessite de disposer de données fiables de mesures de l’énergie et de qualité de l’approvisionnement ainsi que de la capacité de réguler les tensions du réseau en conséquence. Lorsqu’elle est utilisée à bon escient, l’intelligence en périphérie de réseau issue de l’infrastructure de compteurs intelligents permet non seulement de prendre des décisions fondées sur des données, mais aussi de contribuer à l’automatisation des processus de réseau afin que les problématiques soient résolues au moment et à l’endroit opportuns. 

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