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Systèmes énergétiques décentralisés et réseaux électriques

 

La promotion des sources d'énergie renouvelables (ER) et cogénération (CG) conduit à une décentralisation croissante des systèmes énergétiques, en créant de nouveaux défis pour le système. Surtout en Allemagne, la mise en œuvre des objectifs ambitieux d'expansion des ER requiert de larges remaniements structurels.

Par exemple, de grandes quantités de courant électrique doivent être transportées des parcs éoliens du nord de l’Allemagne vers les principaux centres de charge dans le sud et l'ouest du pays. Il en resulte une augmentation telle du niveau de charge du système qu'il est à peine supportable avec l'actuelle capacité du réseau. En outre, la production décentrale d'électricité renouvelable (par exemple, photovoltaïque) doit être intégrée au réseau de basse tension, sans compromettre la sécurité du réseau. Dans ce contexte, plusieurs possibilités de design du marché pour les systèmes énergétiques décentralisés de même que divers mécanismes demande-réponse font actuellement l'objet d'une intense discussion.

Cependant, l'impact des changements décrits sur la stabilité et sur la résilience de l'ensemble du système ne sont pas encore entièrement connus.

 

En outre, le nombre d'acteurs du marché a considérablement augmenté dans le cadre de la décentralisation. Comme les objectifs et les préférences des parties prenantes diffèrent parfois de manière considérable, les gestionnaires du réseau se doivent de considérer des objectifs multiples et souvent contradictoires. Pour cette raison, les processus d'évaluation et de prise de décision doivent être conçus de manière participative.

Une optimisation purement économique ne suffit plus pour prendre des décisions dans les systèmes énergétiques car les critères environnementaux, techniques et socio-psychologiques gagnent en importance.

 

Notre recherche, qui se base sur divers modèles de simulation et d'optimisation, se concentre sur les trois domaines suivants :

 

 

 

Modèle(s) utilisé(s) :

 

1. L’analyse des systèmes énergétiques basée sur des modélisations intégrant les restrictions de réseau

• Développement régional des systèmes d'approvisionnement d’électricité et du «nodal pricing»

• Analyse des pénuries d'électricité et de la gestion des flux de charge

• Développement de la robustesse des systèmes d'approvisionnement en électricité

 

Modèle(s) utilisé(s) :
PERSEUS-NET, une version de PERSEUS (Program Package for Emission Reduction Strategies in Energy Use and Supply), qui permet de prendre en compte des restrictions de réseau.

 


2. Les systèmes énergétiques décentralisés et Smart Markets / Grids

• Etude du potentiel du transfert de charge et de l'acceptation des mesures de maîtrise de la demande en énergie fondée sur les prix

• Approches stochastiques appliquées à la planification et à la conception, à la gestion de l'énergie et aux précisions dans les systèmes énergétiques décentralisés

• Conception du marché des systèmes énergétiques décentralisés


Modèle(s) utilisé(s) :

PowerACE, un modèle de simulation à base d'agents développé par le groupe de recherche « Marchés de l'énergie et analyse des systèmes énergétiques », qui a été adapté et étendu pour l’utilisation dans les systèmes décentralisés

 

 

3. L'évaluation multicritères des technologies des systèmes énergétiques

• Techniques de planification de scénarios pour l'aide à la décision sous incertitude

• Analyse de décision participative, multicritère

• Stratégies pour la gestion des risques et la sécurité de l’alimentation


Modèle(s) utilisé(s) :

 Simada (Simulation-based Multi-Attribute Decision Analysis), un outil multicritères pour l’analyse des décisions qui permet de considérer differents types d'incertitudes et fournit différentes options de présentation pour la visualisation et la communication de résultats

 

 

 

 

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