Présentation
NOTE DE L'ÉDITEUR
Ce travail a bénéficié du soutien du projet TwInSolar financé par l'Union européenne dans le cadre du programme Horizon Europe (grant number n°101076447)
RÉSUMÉ
Plusieurs études montrent que les réseaux énergétiques pourraient avantageusement changer leur organisation aujourd’hui fortement centralisée et se structurer autour de l’installation de nombreux microréseaux. Des questions autour de la conception optimale de ces derniers émergent alors naturellement. Le laboratoire PIMENT de l’université de La Réunion a créé un outil logiciel d’aide à la conception de microréseaux, permettant de dimensionner de manière optimale tous les éléments clés en fonction d’objectifs de performance spécifiques. Cet algorithme d’optimisation appartient à la famille des algorithmes génétiques. Les résultats issus d’une étude de cas sont présentés en détail.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Josselin LE GAL LA SALLE : Ingénieur de recherche - Laboratoire PIMENT, université de La Réunion, La Réunion, France
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Mathieu DAVID : Maître de conférences - Laboratoire PIMENT, université de La Réunion, La Réunion, France
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Philippe LAURET : Professeur des universités - Laboratoire PIMENT, université de La Réunion, La Réunion, France
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Jean CASTAING-LASVIGNOTTES : Maître de conférences - Laboratoire PIMENT, université de La Réunion, La Réunion, France
INTRODUCTION
Les réseaux électriques s’appuient encore aujourd’hui sur une architecture largement centralisée, dans laquelle les flux énergétiques sont dirigés des pôles de production vers les pôles de consommation. De nombreux travaux de recherches appellent pourtant à un changement d’organisation : des réseaux décentralisés, constitués d’une multitude de communautés énergétiques interconnectées faciliteraient notamment la gestion locale de l’énergie et l’intégration des énergies renouvelables. Dans ce paradigme, chaque microréseau a pour responsabilité de gérer localement sa production et sa consommation énergétique, et doit ainsi statuer sur les moyens de production idéaux et les actions de maîtrise de l’énergie à intégrer, les moyens de flexibilité à mettre en œuvre et les stratégies de gestion à adopter.
Cet article présente ERMESS, un outil algorithmique d’optimisation et d’aide à la décision pour la conception des microréseaux. Il permet de dimensionner au mieux les systèmes énergétiques d’un microréseau en fonction d’objectifs spécifiques. Il propose notamment à l’utilisateur des choix optimaux en ce qui concerne les technologies de production à utiliser, la ou les technologies de stockage d’énergie à installer et leur dimensionnement associé, les stratégies de gestion de l’énergie et les stratégies de pilotage de la demande.
Cet article expose en détail la méthodologie algorithmique utilisée pour ERMESS. Il présente aussi les conditions d’utilisation, les hypothèses et les informations qui peuvent en être retirées par l’utilisateur. Enfin, l’utilisation d’ERMESS sur un cas d’étude spécifique est décrite en détail : il s’agit du dimensionnement des composants d’un microréseau sur le campus universitaire de Terre-Sainte, sur l’île de La Réunion.
Points clés
Domaine : Gestion des systèmes énergétiques
Degré de diffusion de la technologie : Croissance
Technologies impliquées : Stockage d’énergie électrique, stockage d’énergie thermique, intelligence artificielle
Domaines d’application : Gestion des systèmes énergétiques
Principaux acteurs français :
Centres de compétence : laboratoire PIMENT
Autres acteurs dans le monde : DTU (Technical University of Denmark), Fraunhofer ISE
Contact : [email protected]
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MOTS-CLÉS
Autosuffisance énergétique Microréseau Dimensionnement de systèmes énergétiques algorithme stochastique
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4. Exemple du microréseau du campus de Terre-Sainte
4.1 Contexte et chiffres clés
Le laboratoire PIMENT est une unité de recherche de l’université de La Réunion. Il porte depuis 2022 le projet européen de jumelage TwInSolar, en partenariat avec l’université danoise du DTU (Technical University of Denmark) et l’institut de recherche et de transfert de technologie allemand Fraunhofer ISE (Institute for Solar Energy Systems). TwInSolar regroupe trois activités complémentaires : le jumelage et le transfert de compétences entre les laboratoires impliqués, la communication et la dissémination et un travail commun de recherche. L’objectif est autant de développer les compétences de recherche du laboratoire avec l’aide des partenaires que de promouvoir les bonnes pratiques concernant l’intégration de l’énergie solaire dans les réseaux électriques. Pour cette raison, les données sont toutes en accès libre, accompagnées des livrables et publications issues du projet sur un site internet dédié. La communication et la dissémination des résultats sont coordonnées par l’agence régionale NEXA et la commission des îles de la CPMR (conférence des régions périphériques et maritimes), également parties prenantes du projet.
À travers le projet TwInSolar, le laboratoire PIMENT cherche à concevoir un microréseau énergétique sur le campus de Terre-Sainte, dans le sud de l’île de La Réunion, avec pour objectif d’augmenter drastiquement son autosuffisance. Ce campus abrite le bâtiment hébergeant l’ESIROI, la seule école d’ingénieurs française ultramarine habilitée par la Commission des titres d’ingénieur, le bâtiment Enerpos, premier bâtiment ultramarin et tertiaire à énergie positive, le SEAS-OI, une station de surveillance de l’environnement assistée par satellite, l’IUT de Saint-Pierre composé de sept départements ainsi qu’un restaurant universitaire et un complexe de logements étudiants. La figure 7 montre une photographie aérienne du campus.
Une analyse exhaustive portant sur la demande énergétique du campus a été menée . La consommation électrique totale atteint en moyenne 1 273 MWh par an. Elle...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - VERNAY (A.-L.), SEBI (C.), ARROYO (F.) - Energy community business models and their impact on the energy transition : lessons learnt from France. - Energy Policy, vol. 175, p. 113473 (2023).
-
(2) - BAROCHE (T.), MORET (F.), PINSON (P.) - Prosumer markets : a unified formulation. - Dans 2019 IEEE Milan PowerTech, Milan, Italy (2019).
-
(3) - MORET (F.), BAROCHE (T.), SORIN (E.), PINSON (P.) - Negotiation algorithms for peer-to-peer electricity markets : computational properties. - Dans 2018 Power Systems Computation Conference (PSCC), Dublin, Ireland (2018).
-
(4) - UDDIN (M.), MO (H.), DONG (D.), ELSAWAH (S.), ZHU (J.), GUERRERO (J.) - Microgrids : a review, outstanding issues and future trends. - Energy Strategy Reviews, vol. 49, p. 101127 (2023).
-
(5) - AKINDEJI (K.T.), TIAKO (R.), DAVIDSON (I.) - Optimization of university campus microgrid for cost reduction : a case study. - Advanced Engineering Forum, p. 77-96 (2022).
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
1.1 Laboratoires – Bureaux d'études – Écoles – Centres de recherche (liste non exhaustive)
Projet TwInSolar :
Laboratoire PIMENT :
https://piment.univ-reunion.fr/qui-sommes-nous-1-1
Fraunhofer ISE :
https://www.ise.fraunhofer.de/
Université technique du Danemark :
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