Integration du photovoltaique au reseau electrique

Intégration du photovoltaïque au
réseau électrique
Contraintes et enjeux
La situation du PV raccordé au réseau en France
Installations PV raccordées au réseau de distribution
Une puissance raccordée au réseau de 613 MW
Une puissance raccordée à plus de 75% au réseau BT
(installations<=250kW)
300
250
200
31/12/2009
MW
31/03/2010
150
30/06/2010
100
240 MW env.
raccordés
50
30/09/2010
150 MW env.
raccordés
0
inf à 3 kW
01/12/2010
3 à 36 kW
36 à 250 kW
250 à 500 kW 500 kW à 3 MW
Fractal 1.0
3 à 5 MW
5 à 12 MW
Source ERDF
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La situation du PV raccordé au réseau électrique
en France
A ce niveau de puissance, le PV est un atout pour les réseaux
de distribution:
Les installations BT <36kW sont réparties sur le territoire français et
représente près de 60% des installations raccordées.
le PV contribue à limiter l’énergie qui transite sur le réseau de
distribution, l’énergie est consommée localement.
Diminution des appels de puissance au niveau des postes HTB/HTA:
réduction de la facture de l’accès au réseau du distributeur
Réduction des pertes de distribution sur le réseau BT
Réduction des chutes de tension sur les départs BT
01/12/2010
Fractal 1.0
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La File d’attente: un enjeu pour les réseaux d’électricité
Une file d’attente qui continue de croître significativement
3584 MW en FA au 30/09/2010
La part des projets relevant de la HTA se stabilise autour de 55%
Les projets BT >36 kW augmente significativement et représente près
de 36% des projets en FA au 30/09/2010.
Une régionalisation forte 50% des projets sont sur PACA et S.O.
1400
1200
1000
800
MW
600
400
200
0
inf à 3 kW
01/12/2010
3 à 36 kW
36 à 250 kW 250 à 500 kW 500 kW à 3
MW
Fractal 1.0
3 à 5 MW
5 à 12 MW
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La File d’attente: un enjeu pour les réseaux d’électricité
Contraintes sur le raccordement aux réseaux
Gestion de la file d’attente
Impact du PV sur la tension sur le réseau BT
Maîtrise des coûts et des délais de raccordement
Anticipation du développement des réseaux pour l’accueil de
la production.
Optimisation des réseaux de distribution/transport
Contraintes sur la sûreté du système
Gestion de l’équilibre offre-demande en J-1
Informations en temps réel
Commandabilité
01/12/2010
Fractal 1.0
5
Le raccordement aux réseaux d’électricité
le réseau de transport
Enjeu limité du fait de la
réglementation de l’obligation d’achat
Limite des 12 MW et des 500 m
Poste privé à charge du producteur
Mais jurisprudence Renergys en juin 2010
Pas d’enjeu technique spécifique à la
filière identifié par RTE
Une entrée en file d’attente possible
en amont du projet
Limite de propriété
Versement de 1 000€/MW/an restitués à
la signature de la convention d’exploitation
RTE ne publie pas de données sur la
file d’attente PV
quelques projets de ferme au sol
Curbans, les Mées en région PACA et S.O.
01/12/2010
Fractal 1.0
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Le raccordement aux réseaux d’électricité
réseau de transport
Un risque de désoptimisation important du réseau
Développement d’un syndrome de type Fruges: saturation du réseau HTA
existant au détriment de la création ou amélioration du réseau HTB
notamment dans les Landes.
Nécessité d’une collaboration étroite avec le distributeur
01/12/2010
Fractal 1.0
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Le raccordement aux réseaux d’électricité
réseaux de distribution
Un enjeu technique important
pour le réseau BT: la maîtrise de
la hausse de tension localisée.
Des caractéristiques du réseau BT
défavorables:
Un réseau plutôt long
Une pointe forte en hiver
Des transformateurs BT réglable
hors charge
Le réseau ERDF en chiffre (source ERDF)
1 275 100 million de kilomètres de
lignes
738 000 postes de transformation
HTA/BT
45 098 sites de production raccordés
au réseau
2 205 postes sources ERDF
(interfaces avec le réseau de
transport géré et exploité par RTE) .
Le plan de tension en vigueur en
France
Un réglage de du transformateur en
position haute pour prise
Pas d’enjeu spécifique à la filière
en HTA
01/12/2010
Fractal 1.0
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Calcul de la hausse/chute de la tension
Calcul de la tension sur le
réseau:
(U/U)% = P*L* R0+X0tg *100
U
la chute/hausse de tension est
proportionnelle à:
la distance du tronçon
la puissance active transitant dans le
tronçon.
Les résistances et réactances linéiques du
conducteur dépendantes de la nature des
câbles (aluminium, cuivre…) et de leur
section
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Fractal 1.0
- U : tension composée du réseau en Volts (=
400V) ;
- P : puissance active transitant dans le tronçon
en Watts ;
- L : longueur du tronçon en kilomètres ;
- R0: résistance linéique du conducteur en Ω. ;
-X0: réactance linéique du conducteur en Ω. ;
: 0.4
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Maîtrise de la hausse de la tension en BT
Par les gestionnaires de
réseaux
Développement des smartgrids
Par les producteurs
Transformateur HTA/BT avec
régleur en charge
Dispositif de limitation de
puissance
régulateur auto-adaptatif dans
les onduleurs pour maintenir la
tension dans des limites
définies.
Des exigences en matières
d’absorption/production
d’énergie réactive pour les
installations PV en BT
Développement de batterie de stockage
01/12/2010
Fractal 1.0
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Le raccordement aux réseaux d’électricité
réseaux de distribution
Un enjeu de maîtrise de la
volumétrie de la file d’attente
72965 projets en file d’attente au
30/09/2010.
Pas de mécanisme de file d’attente
pour les projets<36kV
Une entrée en file d’attente basée sur
les autorisations d’urbanismes au
dessus de 36 kV
Répartition par segment du nombre de
projets en file d'attente
inf à 3 kW
13%
0%
1%
0%
3 à 36 kW
36 à 250 kW
14%
250 à 500 kW
500 kW à 3 MW
72%
3 à 5 MW
5 à 12 MW
Une réflexion indispensable pour
permettre au gestionnaire de réseaux de
s’organiser
Mise en place d’avances financières
plus importante pour filtrer les
projets?
Mise en place d’une chartre de bonne
conduite des acteurs dans le PV pour
éviter les démarchages abusifs?
01/12/2010
Fractal 1.0
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Le raccordement aux réseaux d’électricité
réseaux de distribution
Maîtrise des délais d’études et des coûts associés
Segments <36 kW
Segment 36 – 250 kW et HTA
simplification des études de réseau
Création de 17 centres régionaux
Un délai contractuel de réponse d’ERDF
de 6 semaines à 3 mois (si travaux sur le
réseau public de distribution).
Bon respect des délais
• Des études d’ingénierie nécessaire plus
complexes
• Un délai de trois mois
Tension forte lié à la forte augmentation dans les
trois derniers mois du segment 36-250 kV
Maîtrise des délais des travaux de raccordement et de réseaux
Segments <36 kW
Segments 36-250 kW
Des difficultés d’organisation qui perdurent
mais extension du dispositif de soustraitance =>Raccordement de 200 MW
environ depuis déc. 2009 et une volumétrie
de la FA d’environ 300 MW.
Une volonté marquée du gestionnaire de
réseau EDF de garder la maîtrise d’ouvrage.
Des temps de travaux de quelques mois
pour les cas simples (pas de création de
poste) à plus d’un an si création de réseau
HTA.
Une volumétrie en FA qui va poser des
problèmes d’organisation à ERDF…
Pas de volonté d’anticipation.
01/12/2010
Fractal 1.0
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Le développement de réseau
Le développement de réseau devient nécessaire lorsque le réseau existant ne
permet pas d’évacuer l’énergie produite:
contraintes de tension principalement sur les réseaux BT
contrainte d’intensité sur les réseaux BT, HTA ou HTB
Raccordement dans des zones peu desservies par le RPT
Renforcement du réseau en amont de la tension de raccordement du
producteur.
Réseau de transport
Réseaux de distribution
Pas d’anticipation spécifique au PV pour
le moment mais des enjeux sur les
transits Sud-Nord renforcés: massif
central couloir rhodanien, vallée de la
Durance...
Zones des Landes
En attente des demandes de création
de postes sources
Des temps de travaux peu compatibles
avec le planning du producteur PV
01/12/2010
Pas d’anticipation de création de poste
source spécifiée dans la décision TURPE.
Pas d’anticipation de dimensionnement des
réseaux BT avec un taux de pénétration du
PV (ex. des Landes après la tempête)
Un problème de financement des postes
sources qui perdure comme pour l’éolien:
risque financier pour les distributeurs.
Coût de la réfaction pour les distributeurs
Fractal 1.0
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01/12/2010
Fractal 1.0
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L’Insertion dans le système électrique
01/12/2010
Fractal 1.0
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L’ Insertion dans le système
Gestion de l’Équilibre Offre:
Prévisions de la production en J-1?
Qui prévoit? Le producteur, le distributeur ou autre?
impact de la nébulosité : une variabilité importante de l’ensoleillement
Absence de modèle de prévision de la nébulosité en France
Informations en temps réel (infra journalier)
Un problème plus complexe que dans l’éolien compte tenu du nombre d’installations
et de l’absence de départ dédiés
Absence de télémesure
Pas de personnel sur place ni de centre de conduite en-deçà d’un seuil élevé
Tenue au creux de tension:
Réglementation très « light » pour la Basse Tension
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Fractal 1.0
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L’ Insertion dans le système
Commandabilité:
La commandabilité des installations de production n’est pas prescriptive.
Pas de centre de conduite PV imposé y compris en HTA
Impacts pour le système
Un aléa à ajouter dans la gestion du système
Augmentation des réserves à 8h mais aussi à 2h
Volume d’ajustement à la hausse sur le MA
La régionalisation plus forte ainsi que le risque de décrochage sur creux de
tension sont des facteurs aggravant.
Les actions menées par RTE: intégration sur la plate forme IPES des
données ERDF « statiques » à la maille régionale.
01/12/2010
Fractal 1.0
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L’ Insertion dans le système
Impact en terme de gestion du délestage
Une production très diffuse pour laquelle il n’existe pas nécessairement
de départ dédié.
• difficulté en cas de délestage puis de reprise de consommation.
• Politiquement difficile de délester un client résidentiel qui a de la production.
Impact tarifaire
Baisse des recettes de RTE (90% des recettes proviennent de l’accès au
réseau des distributeurs
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Fractal 1.0
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