Et en France, où en sommes-nous sur la prédiction, le stockage de l'énergie et les réseaux intelligents ?

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LES RÉSEAUX ÉLECTRIQUES EN MILIEU RURAL : PRODUIRE ET CONSOMMER ; MINI ET SMART GRID …

LES RÉSEAUX ÉLECTRIQUES EN MILIEU RURAL : PRODUIRE ET CONSOMMER ; MINI ET SMART GRID

Quelles sont les possibilités pour les collectivités locales de faire évoluer leurs réseaux de transports et de distribution d’électricité afin de gérer et mettre en adéquation à chaque instant la demande en énergie d’une part et la production locale d’électricité à partir des renouvelables d’autre part ?

La maîtrise de la demande, le stockage de l’énergie et l’intelligence des réseaux sont des thèmes qui seront évoqués à partir d’expériences réelles.

Animé par Yvon Basset, directeur régional adjoint de l’ADEME Bretagne

Intervenants :
> Les réseaux électriques intelligents, une opportunité pour le service public local de l'électricité ?
> Et en France, où en sommes-nous sur la prédiction, le stockage de l'énergie et les réseaux intelligents ?
Julien Robillard, consultant
> Virvolt - Pays de Saint Brieuc
Roger Rouillé, vice-président du Pays de Saint Brieuc en charge de l’énergie, et Sébastien Fassy, directeur de l’agence locale de l’énergie du Pays de Saint-Brieuc
> Le projet "KombiKraftwerk"
Undine ZILLER, de l’Agence pour les énergies renouvelables de Berlin
> Projet "smart grid" en cours de développement à Montdidier
Laurent Morelle, directeur de la Régie Communale de Montdidier, et Nicolas Houdant, Énergies Demain

Cet atelier s'est déroulé le jeudi 16 juin 2011 dans le Mené, dans le cadre des 1ères rencontres nationales "énergie et territoires ruraux, vers des territoires à énergie positive".
Plus d'informations: www.territoires-energie-positive.fr

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  • 1. 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 1
  • 2. 2 La prédiction L’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
  • 3. 3 La prédiction La 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)
  • 4. 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 à court 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) 4 Le stockage Quelles technologies pour quels besoins ?
  • 5. 5 Le stockage Quelles 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.
  • 6. 6 Les expérimentations Les 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 2011 Démonstrateurs : 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
  • 7. Les expérimentations Une carte des expérimentations 7 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
  • 8. 8 Les expérimentations Passerait-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 !
  • 9. 9 Des questions ?
  • 10. Les expérimentations Une carte des expérimentations 10 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/Multic om -gestion des incertitudes, reconnaissance automatique des charges, prédiction des usages
  • 11. 11 La prédiction Informations 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