Intégration Transparente des Énergies Renouvelables au Réseau Électrique

Intégration des Énergies Renouvelables au Système de Réseau

Les formes d'énergie qui existent à l'infini et ne s'épuisent jamais complètement sont les énergies renouvelables. Considérez le vent, le charbon, la biomasse, le propane, l'uranium, l'eau, le soleil : sources naturellement disponibles, inépuisables et non formées par l'homme.

Historiquement, le concept de production d'électricité à partir de ces sources a émergé dans l'industrie et la production s'est développée. Selon une enquête de 2009, cette production représentait 19% du total, passant à environ 49% selon une enquête récente (2013) aux États-Unis. En Europe, ces ressources sont encouragées pour être intégrées aux systèmes de distribution conventionnels.

L'idée de base : ces sources peuvent partager la charge électrique réelle et s'intégrer à de petits systèmes électriques sans connexion au réseau.

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Les systèmes de réseau permettent d'allouer l'énergie partout, des besoins domestiques aux besoins commerciaux de tout niveau.

Ces ressources sont la meilleure solution alternative pour répondre à tous les besoins en charge électrique. Presque chaque région du monde dispose de la plupart des moyens d'énergie renouvelable, il est donc probable que fusionner leur production avec notre réseau de distribution principal soit la solution.

Ces sources peuvent prendre en charge près de 70% de la charge tant que l'eau coule, le vent souffle et le soleil brille. Si ces sources deviennent temporairement indisponibles, le réseau peut reprendre la charge instantanément.

La question est : comment intégrer ces sources à nos réseaux ? La première exigence majeure est l'équilibrage global du système, entièrement dépendant de nos besoins. Environ la moitié du coût total du système déployé sera consacrée à cet équilibrage selon la charge et les applications. Les équipements normalement requis sont :

Instrumentation / Pièces
Exigences pour les connexions de réseaux
Lieu de déploiement, communauté et autres exigences spécifiques

L'Équilibrage Global du Système de Réseau Requiert

1. Instrumentation de conditionnement de puissance
2. Exigences de sécurité
3. Compteurs intelligents pour une performance efficace

Une fois décidé de connecter ces sources au réseau conventionnel, la forme la plus simple est la connexion directe du courant produit à la charge. Mais si le stockage est nécessaire, la situation change.

Pour le stockage, des batteries sont requises avec un contrôleur de charge. Le schéma standard de stockage ressemble à ceci…

Les batteries servent de secours et sont un moyen de stockage efficace quand elles sont connectées à l'éolien ou au photovoltaïque. Les batteries (plomb-acide) sont des batteries à cycle profond durant 9-10 ans si bien entretenues.

La régulation du courant vers la batterie est entièrement contrôlée par le contrôleur de charge. Celui-ci maintient la batterie chargée, évite la surcharge, surveille le courant supplémentaire tiré par la charge et empêche la surcharge par déploiement de shunt.

Le conditionnement de puissance est alors crucial. L'énergie produite par ces sources estmostly en courant continu (CC), la conversion CC/CA est indispensable pour la transmission et la distribution en courant alternatif.

1. Adaptation de la fréquence
2. Adaptation de la tension
3. Adaptation du phase
4. Adaptation de la puissance constante à l'oscillante

Les onduleurs effectuent ce conditionnement. Leur coût dépend de :

1. Zone et niveau d'application
2. Qualité de l'électricité
3. Tension du courant entrant
4. Tension CA requise
5. Exigences de puissance
6. Autres fonctionnalités : compteurs, voyants indicateurs

Équipements de Sécurité

La sécurité est le facteur primordial lorsqu'on manipule l'électricité. Les systèmes de sécurité protègent l'ensemble contre les dommages dus à la foudre, aux surtensions, aux fuites ou aux courants défectueux.

Voici les étapes pour fusionner les sources renouvelables à nos réseaux intelligents ; leur déploiement permet de partager la majorité des charges et de satisfaire nos besoins.

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