Gestion et valorisation du stockage de l’énergie dans les réseaux électriques PDF Download

Author: Benoît Robyns
Publisher: ISTE Group
ISBN: 1784050695
Category : Electric power systems
Languages : fr
Pages : 271

View

Book Description
L’essor des énergies renouvelables et le besoin de moyens de transport décarbonnés donnent un nouvel intérêt pour le stockage de l’énergie devenu désormais un élément clé du développement durable. Gestion et valorisation du stockage de l’énergie dans les réseaux électriques présente et compare les différentes technologies de stockage mises en œuvre à l’heure actuelle. Dans une perspective de développement durable, il étudie plus particulièrement l’importance de la gestion énergétique de systèmes associant source d’énergie à base de ressources renouvelables et unités de stockage, pour leur intégration harmonieuse au sein des réseaux électriques intelligents (smart grids). Pédagogique, cet ouvrage propose également des outils méthodologiques et des exemples concrets permettant la mise en place d’un système de gestion énergétique du stockage.

Author: Benoît Robyns
Publisher: ISTE Group
ISBN: 178405187X
Category : Electric power systems
Languages : fr
Pages : 313

View

Book Description
Les technologies modernes de stockage de l’énergie électrique sont un élément clé du développement durable. Elles permettent désormais d’envisager le déploiement de véhicules électriques aux performances acceptables et une électrification croissante de certains systèmes de transport tels que les aéronefs. Cet ouvrage met en évidence l’importance du stockage de l’énergie électrique dans un contexte de déploiement de réseaux électriques intelligents appelés smart-grids. Ces réseaux interagissent de façon croissante avec certains systèmes de transport tels que les véhicules électriques et hybrides rechargeables, les trains, métros, trams et bus électriques. Dans une démarche pédagogique, cet ouvrage présente les outils méthodologiques pour construire un système de gestion énergétique du stockage. Ces outils basés sur de l’intelligence artificielle et des techniques d’optimisation explicite sont analysés à travers des études de cas concrets. Gestion et valorisation du stockage de l’énergie électrique dans les systèmes de transport expose diverses applications intégrant des technologies modernes de stockage – les réseaux embarqués en aéronautique, l’intégration des véhicules électriques dans le réseau électrique, les véhicules hybrides ou encore la traction ferroviaire hybride et ses installations.

Author: Benoît Robyns
Publisher: ISTE Group
ISBN: 1784056324
Category :
Languages : fr
Pages : 408

View

Book Description
Les développements actuels dans le domaine des énergies renouvelables, ainsi que la tendance à l’autoproduction et à l’autoconsommation d’énergie, ont suscité un intérêt accru pour les moyens de stockage de l’énergie électrique, devenus un élément clé du développement durable. En mettant particulièrement l’accent sur leur gestion et leur valorisation, cet ouvrage analyse le potentiel offert par le stockage de l’électricité dans le cadre des bâtiments, îlots de bâtiments et quartiers intégrés dans un large réseau électrique intelligent (ou smart grid) ou formant un microréseau électrique intelligent (ou micro grid). Il montre les nombreux services que le stockage peut apporter et examine les facteurs socio-économiques importants liés à l’émergence de bâtiments intelligents et de réseaux intelligents. Enfin, il présente les outils méthodologiques nécessaires à la mise en place d’un système de gestion de l’énergie de ces technologies de stockage, illustrés par des exemples concrets et pédagogiques.

Author: Rémi Bourbon (doctorant en génie électrique).)
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0

View

Book Description
Les énergies renouvelables (ER) représentent le futur de la production électrique dans le contexte climatique actuel. Il existe cependant encore de nombreux freins à leur développement. La balance production/consommation doit être maintenue en permanence sur un réseau électrique pour maintenir un réseau « stable » en tension et fréquence. Les ER sont, pour la plupart, des sources intermittentes et difficilement prévisibles. Stocker de l'énergie électrique est difficile et couteux, ce qui limite leur taux d'intégration dans le mix énergétique mondial. Cette problématique est exacerbée dans un milieu insulaire tel que la Guadeloupe. Afin de répondre à cette problématique, des smart-grid et micro-réseaux sont utilisés afin que les producteurs ne soient plus seulement des producteurs d'énergie, mais des acteurs de la stabilité du réseau grâce à desservices : Engagement de production, délestage, réserve primaire/secondaire... Le travail proposé dans ce manuscrit s'inscrit dans cet axe : l'objectif est d'étudier une centrale de production éolienne couplée à un système de stockage énergétique, dans le cadre d'un engagement de production à J-1 sur un réseau insulaire. Le producteur doit s'engager, la veille pour le lendemain (J-1), sur le profil de puissance que fournira la centrale au cours de la journée en fonction de ses prévisions de production. Ce type de contrat prévoit un tarif avantageux si le producteur respecte son engagement, et le non-paiement de l'énergie fournie en cas de défaut d'engagement. C'est-à-dire quand la puissance produite n'est pas comprise dans une bande de tolérance autour de l'engagement pris la veille. Afin de respecter au mieux son engagement, malgré les erreurs de prévisions éventuelles, le producteur dispose de système de stockage d'énergie (SSE). L'étude proposée s'axe autour de deux problématiques principales : - La gestion du SSE au cours de la journée afin de maximiser les gains du producteur - La prise d'engagement effectuée à J-1 L'objectif étant d'obtenir des résultats robustes sur des horizons temporels grand (annuels). Pour la gestion du SSE, des méthodes de gestion heuristiques (à base de règles) et optimales basées sur la programmation linéaire avec variables binaires (Mixed Integar Linear Programming : MILP) ont été utilisées. Elles ont permis de montrer que la méthode MILP donnait des résultats concluant même lorsque ceux-ci était transposé sur des modèles non linéaires plus complexes. L'analyse du comportement de la MILP a aussi permis d'améliorer les méthodes de gestion heuristique jusqu'à présent étudiées. Pour la prise d'engagement, une nouvelle modélisation utilisant la MILP a aussi été employée et comparée à un algorithme évolutif. Les algorithmes utilisés optimisent l'engagement en parallèle de la gestion des SSE, pour de multiples scénarios. L'analyse de l'erreur de prévision a permis de développer un générateur de production aléatoire, nécessaire pour pouvoir réaliser l'optimisation et l'évaluation des solutions obtenues. Les résultats obtenus ont pu être testé sur des centaines de scénarios différents, afin d'éprouver leur robustesse. La MILP s'est montrée la plus performante, mais la différence obtenue avec des méthodes basées sur le bon sens étaient relativement faible. Cette étude a surtout mis en avant la faible sensibilité de la prise d'engagement sur les résultats dans les différents cahiers des charges pris en compte. L'utilisation des méthodes de gestion développées au préalable pour cette étude a tout de même permis de montrer que les méthodes développées (MILP et heuristique améliorées) étaientrobustes aux variations d'engagement pour des centaines de scénarios différents pour une année entière. La modélisation MILP s'est montrée performante et prometteuse afin d'aider à l'intégration des ER sur le réseau électrique du futur. Cette intégration est en bonne voie malgré les nombreuses problématiques qu'il reste à résoudre : dimensionnement, vieillissement, etc.

Author: Gilles Guerassimoff
Publisher: Presses des MINES
ISBN: 291125693X
Category : Energy storage
Languages : fr
Pages : 47

View

Book Description
Rendre possibles les réseaux électriques du futur, c'est d'abord répondre aux défis techniques, économiques, sociaux et environnementaux liés à la fourniture d'une électricité de qualité au plus grand nombre. Confronté à la complexité technologique d'un domaine associant énergie et télécommunications à des stratégies internationales industrielles et politiques divergentes, à des questions d'acceptabilité sociale, l'essor des smart grids est encore balbutiant. Les réseaux n'ont pourtant d'autre choix que d'évoluer rapidement : il est impératif de répondre aux enjeux de fiabilité, sécurité et modernisation du système électrique dans son ensemble pour le bénéfice des producteurs, des consommateurs et des gestionnaires de réseaux. Dans ce paradigme de Smart Grids, le stockage d'énergie est assuré d'occuper une place centrale. Pourtant, les cadres législatif et économique de son développement restent encore à inventer, les filières industrielles en sont à leurs prémisses et les tensions sur les matières premières se multiplient. A travers cet ouvrage collectif proposé par les élèves du Mastère spécialisé OSE on mesurera que la réponse à ces défis est bien souvent contextuelle, mais qu'une chose est sûre : les réseaux de demain seront intelligents ou ne seront pas.

Author:
Publisher: Presses des MINES
ISBN: 2356710434
Category : Energy storage
Languages : fr
Pages : 18

View

Book Description
27 septembre 2012 : douzième événement organisé par les étudiants du Mastère Spécialisé OSE (Optimisation des Systèmes Energétiques) du Centre de Mathématiques Appliquées de MINES ParisTech. Pourquoi un congrès Smart Grids et stockage ? Ces dernières années ont vu l'avènement du concept de Smart Grids; de nombreux débats et échanges ont eu lieu sur la définition des Smart Grids et sur la façon d'unifier les technologies énergétiques et de télécommunication pour atteindre un système optimal en termes d'adéquation offre - demande. La résolution d'une telle équation montre que le stockage de l'énergie est une variable de décision incontournable tant au niveau technique qu'économique. Dans ces conditions, un état des lieux ainsi que les perspectives d'avenir d'une telle synergie devaient être débattus. Le congrès OSE fut organisé pour enrichir ce débat. Ce Congrès revêt la forme de présentations et tables rondes organisés autour de deux thèmes: le premier concerne les projets Smart Grids et stockage (innovations); le second concerne l'économie, la régulation et le développement international. L'intégralité des présentations et échanges de cette journée ont été retranscrits dans ce recueil. Qui sont les intervenants ? Les conférenciers et invités des tables rondes sont des industriels, représentants du monde académique et institutionnel, experts et acteurs des collectivités locales. Ces différents groupes ont permis de multiplier les points de vue techniques, économiques ou juridiques afin de mieux éclairer la complexité du thème abordé. [Source : 4e de couv.]

Author: Ahmed Hadj said
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0

View

Book Description
L'ouverture des marchés de l'énergie et les nouveaux usages ont induit à des changements significatifs sur les réseaux de distribution (le réseau basse tension - BT - notamment), comme : l'augmentation des interconnections de production à partir de sources d'énergies renouvelables (EnR), l'accroissement de la pointe de consommation, entre autres. Ces derniers créent des contraintes électriques. Dans l'optique d'une gestion pragmatique des réseaux électriques intelligents, des gisements de flexibilité comme le pilotage des charges/sources ou le stockage sont recherchés pour offrir des nouvelles solutions à ces contraintes. Cette thèse étudie ainsi les enjeux de la gestion du stockage et son impact dans les méthodes de planification des réseaux BT. Ainsi, dans un premier temps, les impacts du stockage et de la production photovoltaïque sur des grandeurs utilisées dans la planification des réseaux de distribution sont étudiés. Dans un second temps, une méthode de calcul des coûts des pertes est adaptée à la présence du stockage et/ou de la production PV. Dans une dernière partie, des algorithmes de fonctions avancées de conduite sont développés afin d'illustrer la valeur économique du stockage dans la planification des réseaux BT, et comparés à une planification classique plus couteuse.

Author: Margot Gaetani-Liseo
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 342

View

Book Description
Le développement de micro-réseaux électriques, stationnaires, décentralisés et distribués, produisant l'énergie au plus près des consommateurs, est une des solutions possibles pour assurer l'intégration des énergies renouvelables qui est aujourd'hui un défi clé de la transition énergétique. Les Systèmes de Stockage de l'Énergie (SSE) au sein des micro-réseaux vont permettre de pallier l'intermittence et le manque d'inertie de ces sources renouvelables en apportant la flexibilité nécessaire ainsi que des possibilités d'optimisation des échanges d'énergie en fonction de critères économiques et écologiques. Les batteries sont les SSE les plus utilisées dans les micro-réseaux mais restent des éléments coûteux avec une durée de vie relativement faible et un impact écologique important. L'objectif global de la conception d'un micro-réseau revient à optimiser le dimensionnement des sources et des batteries (taille, technologie et topologie) en lien avec les stratégies de gestion de l'énergie. Pour cela, de nombreux outils et études existent et utilisent des modèles de fonctionnement et de vieillissement des batteries. Cependant, peu de travaux évaluent la précision de ces modèles dans des conditions réelles de fonctionnement, ni leurs impacts sur la qualité du dimensionnement ou de la gestion qui en découlent. La voie de recherche choisie dans cette thèse consiste en l'analyse de l'influence des modèles de SSE sur la conception optimale de micro-réseaux. Parmi les deux familles de batteries majoritaires dans les applications stationnaires qui sont les batteries Plomb-Acide et Lithium-ion, un focus sur la technologie Plomb-Acide a été réalisé, cette technologie présentant une grande maturité et un bon taux de recyclabilité. L'objectif est d'évaluer l'aptitude des modèles à prendre en compte le fonctionnement des SSE, à traduire les usages amenant des dégradations et à s'intégrer dans un environnement de modélisation pour l'optimisation multicritères (coût, usage de l'énergie produite localement, durée de vie) du dimensionnement et le développement de stratégies de gestion de l'énergie. Pour valider ces travaux, un banc de test de type micro-réseau basse tension continue a été réalisé. Ce banc permet d'émuler un micro-réseau à partir de données réelles de production et de consommation et, ainsi, évaluer le comportement des SSE dans des conditions maîtrisées mais proches d'un fonctionnement réel. Une étude comparative de modèles de batteries a ensuite été faite pour déterminer le plus approprié à la conception de micro-réseaux. L'analyse de la précision des modèles a été réalisée afin d'étudier leurs aptitudes à représenter le comportement des batteries et à traduire les phénomènes ayant un impact sur leur durée de vie. Pour cela, des profils d'usages liés aux micro-réseaux ont été identifiés et générés à partir des données du bâtiment à énergie optimisée du LAAS-CNRS. Enfin, à partir de ces modèles, une méthodologie pour dimensionner les sources et les SSE dans un micro-réseau est proposée. Ces mêmes modèles ont été utilisés pour mettre en œuvre des stratégies de gestion optimales. Dans les deux cas, une recherche de l'impact des modèles sur les résultats obtenus a été faite. Puis, les stratégies de gestion ont été testées sur le banc de test développé afin d'observer le comportement réel des SSE et les limites du modèle face aux résultats expérimentaux.

Author: Benoît Robyns
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 1119058708
Category : Science
Languages : en
Pages : 306

View

Book Description
This book deals with the management and valuation of energy storagein electric power grids, highlighting the interest of storagesystems in grid applications and developing managementmethodologies based on artificial intelligence tools. Theauthors highlight the importance of storing electrical energy, inthe context of sustainable development, in "smart grids", anddiscuss multiple services that storing electrical energy canbring. Methodological tools are provided to build an energymanagement system storage following a generic approach. These toolsare based on causal formalisms, artificial intelligence andexplicit optimization techniques and are presented throughout thebook in connection with concrete case studies.

Author: Marie-Cécile Alvarez-Hérault
Publisher: ISTE Group
ISBN: 1784058246
Category : Science
Languages : fr
Pages : 476

View

Book Description
Les réseaux électriques de distribution sont un accélérateur de la transition énergétique et sociétale. La planification des réseaux permet d’investir au bon endroit, au bon moment et avec les bonnes technologies. Planification des réseaux électriques de distribution s’intéresse à l’évolution des méthodes de planification pour accompagner au mieux cette transition et décrit le contexte historique et les notions qui permettent de comprendre le concept de planification, ses enjeux et principaux facteurs d’influence. Il analyse également l’impact du développement des ressources renouvelables et décentralisées d’énergie, des recommandations gouvernementales et des initiatives des distributeurs pour favoriser leur intégration. Cet ouvrage propose des exemples d’évolution des méthodes de planification à travers quelques études de cas. Il offre également une ouverture sur les nouvelles solutions émergentes.