Pour faire face à la démul­ti­pli­ca­tion des pro­duc­teurs locaux d’électricité d’origine renou­ve­lable, les ges­tion­naires du réseau de dis­tri­b­u­tion dévelop­pent des réseaux intel­li­gents afin d’assurer la sta­bil­ité de la four­ni­ture élec­trique. Afin d’aider ces derniers à garan­tir l’équilibre, tout en pro­mou­vant le développe­ment des éner­gies renou­ve­lables pro­duites locale­ment, le lab­o­ra­toire AVENUES pro­pose de dévelop­per des micro-réseaux pour pro­duire, stock­er et con­trôler les échanges avec le réseau national. 

Per­me­t­tre à cha­cun d’être pro­duc­teur d’énergie renou­ve­lable et de réin­jecter son sur­plus dans le réseau élec­trique reste une idée séduisante, mais qui n’est pas sans pos­er quelques dif­fi­cultés tech­niques. « Le réseau de dis­tri­b­u­tion d’électricité actuel n’est pas prévu pour recevoir un flux d’énergie bidi­rec­tion­nel » soulig­nent Manuela Sechi­lar­iu et Fab­rice Loc­ment, enseignants chercheurs au lab­o­ra­toire Avenues. 

Trop de deman­des et il est néces­saire de démar­rer des cen­trales pour com­penser, et trop de pro­duc­tions entraîne des vari­a­tions de volt­age et de fréquence de l’électricité délivrée. Aujourd’hui, les ges­tion­naires des réseaux de dis­tri­b­u­tion souhait­ent adapter les réseaux à une pro­duc­tion d’électricité non seule­ment décen­tral­isée, mais aus­si inter­mit­tente et aléa­toire car provenant de pan­neaux pho­to­voltaïques ou d’éoliennes.

Une délicate stabilité

Pour faire face à une pro­duc­tion dif­fuse, mais devant tou­jours s’équilibrer avec la con­som­ma­tion, une solu­tion con­siste à dévelop­per un « réseau intel­li­gent ». Pra­tique­ment, il s’agit de met­tre en place un réseau d’information et de com­mu­ni­ca­tion se super­posant au réseau de dis­tri­b­u­tion et capa­ble de réguler ce dernier en fonc­tion des infor­ma­tions recueil­lies. Ce réseau intel­li­gent est conçu pour per­me­t­tre les échanges d’informations sur les besoins et les offres d’énergie afin d’équilibrer l’ensemble. « Assur­er ce ser­vice reste très dif­fi­cile sans une par­tic­i­pa­tion des nom­breux pro­duc­teurs à la ges­tion de l’équilibre de l’ensemble », pré­cise Manuela Sechilariu. 

Des micro-réseaux locaux en communication avec le réseau électrique intelligent

La solu­tion pré­con­isée par les chercheurs et leur équipe repose sur le développe­ment de micro-réseaux locaux. Ces derniers exploitent locale­ment des sources d’énergie renou­ve­lable, tout en opti­misant la pro­duc­tion, la con­som­ma­tion et le stock­age afin de par­ticiper à l’équilibre du réseau glob­al. Dévelop­pé dans le cadre du lab­o­ra­toire Avenues, un sys­tème de micro-réseaux inclut des moyens de pro­duc­tion (pho­to­voltaïques et/ou éoliens), de stock­age ain­si que des out­ils de régu­la­tion. Le prin­ci­pal est un con­trôleur qui sert d’interface avec le réseau de dis­tri­b­u­tion, assur­ant un flux d’énergie réguli­er. « Des algo­rithmes ont été dévelop­pés afin de fournir des pré­dic­tions sur les besoins et pro­duc­tions d’énergies et d’assurer la sta­bil­ité de l’ensemble », souligne Manuela Sechi­lar­iu. Les chercheurs met­tent aus­si en avant « une pro­duc­tion la plus opti­male pos­si­ble, tant en ter­mes de coûts que d’exploitation des sources d’énergie renouvelable ». 

Le lab­o­ra­toire Avenues pro­pose déjà une plate-forme expéri­men­tale sur le cam­pus de l’UTC avec des pan­neaux pho­to­voltaïques, des équipements de stock­age et des algo­rithmes de con­trôle. La prochaine étape con­sis­tera à met­tre en place une sta­tion de charge pour voitures élec­triques, ali­men­tée grâce à des ombrières pho­to­voltaïques et reliée au réseau nation­al. « La demande pour les véhicules élec­triques à charge rapi­de risque de s’accroître rapi­de­ment entraî­nant une forte demande en élec­tric­ité sur les réseaux », explique Fab­rice Loc­ment. Une solu­tion con­siste à pro­mou­voir le développe­ment de micro-réseaux pour la recharge des véhicules afin d’alléger la demande en favorisant l’utilisation de sources renouvelables.