7. Les mini réseaux

7. LES MINI RÉSEAUX

Quel type d'installation photovoltaïque convient-il le mieux pour une électrification rurale ? SHS (PV isolé) ou Mini-réseau ? Les chercheurs de l'Université de Sao Paulo ont posé quelques critères de décision à ce sujet [OC1.3]. L'EPFL analyse les possibilités d'interconnexion des installations isolées de la vallée d'Ouneine [VA3 :17], région du Haut Atlas Marocain décrite dans Promes News de juin 1997 [PN18-05]. En Espagne un groupe, conduit par le " Trama TecnoAmbiental " de Barcelone, tire un premier bilan des mini-réseaux en électrification rurale [OB8.4] et tente d'établir les paramètres-clés pour l'analyse de qualité des réseaux hybrides multi-utilisateurs (MSGs) [VB2.43]. Mais un mini-réseau alimenté par des énergies renouvelables demande une gestion énergétique intelligente, et parmi les travaux proposés, le système développé par un groupe international, présenté en séance plénière par Michel Vandenbergh de l'ISET à Kassel [PC2.2], nous a semblé digne d'intérêt. Le système décrit ci-dessous était présenté en action (avec des simulateurs de générateurs) sur le stand de l'ISET dans la partie exposants du Congrès et il est visible au centre DeMoTec de l'Université de Kassel, que nous avons visité à l'occasion du Sixième symposium sur la technique des systèmes énergétiques en énergies renouvelables

L'électrification rurale représente un important marché potentiel pour les systèmes hybrides. De nombreux générateurs diesels alimentent des mini-réseaux de par le monde et peuvent être rééquipés avec des générateurs utilisant des énergies renouvelables et des batteries de stockage. De petites unités hybrides se sont révélées être des solutions économiques pour alimenter des utilisateurs isolés. Dans le cas de mini-réseaux avec plusieurs utilisateurs une recherche plus approfondie est nécessaire pour obtenir un niveau plus élevé de fiabilité. Dans le cadre du projet européen " Mini-Grid Kits " des solutions innovatrices sont présentées concernant des systèmes de gestion de l'offre et de la demande énergétiques……..

……….Un mini réseau hybride peut être généralement défini comme un système de production et de distribution d'électricité dont l'alimentation comporte une combinaison de deux ou plusieurs sources (p.ex. panneaux solaires, éoliennes, mini turbines hydrauliques, générateurs thermiques,…). Il comprend habituellement un élément de stockage d'énergie. Le travail présenté à Munich concerne les systèmes énergétiques hybrides capables de contrôler par eux-mêmes un réseau basse tension multi-utilisateurs (stand-alone operation) et caractérisés par une forte pénétration d'au moins une source d'énergie renouvelable. Dans cette gamme de puissance, les produits disponibles sont généralement conçus pour un seul utilisateur et ne sont donc pas très flexibles en terme d'expansion possible. En outre, dans l'alimentation d'un système multi-utilisateurs, une gestion et un contrôle de la demande assez sophistiqués sont nécessaires. Le but du projet " Mini-Grid Kit " est de définir un système de gestion d'un coût raisonnable et de bonne qualité pour un mini-réseau équipé de plusieurs générateurs d'énergie renouvelable et non-renouvelable. Pour atteindre cet objectif, de nouveaux modes de gestion de la production et de la demande énergétiques ont été étudiés et intégrés dans ces mini-réseaux alimentés par des générateurs largement modulaires………

Deux concepts ont été sélectionnés :

Le système de bus DC centralisé TapS-Centralita de la Compagnie Trama Tecnoambiental
Le système de bus AC distribué Sunny Island de la Compagnie SMA Regelsysteme GmbH

………Comparés sous divers profils de charge et de part solaire dans l'alimentation, le bus DC fourni de meilleurs résultats avec de fortes parts solaires et des charges de soirée (typique d'un système PV/batterie pour l'éclairage et les distractions domestiques). Par contre, si la part solaire diminue et que les charges sont liées à des activités productrices, le bus AC devient plus efficace. Un nouveau système de gestion énergétique EMS adapté au mini réseau multi-générateurs, multi-utilisateurs et contrôlé à distance est en cours de développement. Il comprend l'application de prix différenciés de l'énergie, la prédiction des variations de charge et de production d'énergies renouvelables, ainsi qu'un contrôle intelligent de la charge et une communication multi-bus. Le EMS est capable d'influencer le comportement de l'usager par des communications avec l'unité de fourniture d'énergie présent dans chaque ménage. Cette unité " Energy Dispenser " est basée sur le produit existant de TTA, additionné de nouvelles fonctions. L'utilisateur est informé en permanence sur sa consommation effective, le coût réel et instantané de l'énergie fournie, ainsi que sur la position de son compte de prépayement. La fourniture individuelle est gérée par l'Energy Dispenser sur la base du contrat de fourniture qui prévoit les tarifs différenciés, ainsi que les limites de la puissance et de l'énergie disponibles……… Michel Vandenbergh

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