Cahier des Charges Plateforme pédagogique d initiation aux "SmartGrid"

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1 Lannion, le 16 mars 2016 Lycée Félix Le Dantec Rue des Cordiers BP Lannion cedex Tél : Cahier des Charges Plateforme pédagogique d initiation aux "SmartGrid" 1/6

2 1. Présentation Le lycée souhaite une nouvelle fois renforcer son implication pédagogique au niveau du "développement durable". Ce projet vient donc naturellement s inscrire dans cette démarche et principalement par rapport à la problématique liée à la gestion d énergie qui est le maître mot du concept "SmartGrid". 2. La problématique liée au "SmartGrid" Voici ci-dessous, un exemple de consommation d énergie électrique typique pour une période hivernale. On peut voir les fortes variations liées à la demande d énergie. La production d énergie électrique issue de sources d énergie renouvelables est aujourd hui acquise. On est capable de produire des milliers de kilowatts heures à partir d éoliennes ou de panneaux solaires photovoltaïques. On trouve un grand nombre de producteurs. Des plus petits comme pour le résidentiel de quelques kilowatts, aux plus gros comme pour la centrale solaire photovoltaïque de Toul-Rosières en France de 115 MW. Cette production d énergies renouvelables est difficile à maîtriser d autant qu elle dépend de nombreux facteurs, météorologiques entre autres. Avec la multiplication de ces sources de production d énergie, un des soucis majeurs est d équilibrer la production et la consommation. Il faut par conséquent, avoir une vue globale du réseau «production-consommation» et donc de tous les acteurs qui y participent. De plus, on ne pourra ignorer la nécessité de pouvoir stocker une partie de cette énergie. Voici une vue représentative des différents acteurs liés au concept "SmartGrid". 2/6

3 3. Présentation de la plateforme pédagogique Comme cela est décrit plus haut, les domaines d application où le concept "SmartGrid" trouve sa place est très vaste. On se propose ici de s intéresser plus particulièrement au résidentiel. Notre plateforme pédagogique sera représentative d une maison d habitation comme indiqué cicontre. On retrouvera donc les principaux éléments «acteurs» d une maison d habitation : Le réseau électrique avec ses moyens de comptage et de pilotage La production d énergie renouvelable photovoltaïque avec son stockage Le véhicule électrique en tant que consommateur mais aussi en tant que stockeur d énergie Les consommateurs d énergie dits «prioritaires» comme l éclairage, les plaques de cuisson, et ceux dits «non prioritaires» comme le lave-linge, le chauffe-eau, les convecteurs ou encore le réfrigérateur 4. Spécifications La plateforme pédagogique sera composée de châssis à roulettes afin de pouvoir les déplacer facilement et pouvoir les faire entrer par les portes des salles de classe. Représentation 3D de la plateforme Cette structure sera réalisée par nos soins. 3/6

4 Schéma de principe de l installation VUE D ENSEMBLE DU SYSTEME D INITIATION AU SMART GRID RESIDENTIEL «Raccordement de la maison aux sources d énergie» «Solaire photovoltaïque» «Véhicule électrique» «Acquérir les informations et gérer le système Alimentation habitat consommateurs dits «prioritaites» «Distribution de l énergie» Comme décrit plus haut, elle devra assurer les fonctions suivantes représentées sur le synoptique général ci-dessus. 4/6

5 a ) Raccordement de la maison aux sources d énergie et distribution Ce module doit permettre le raccordement de la maison aux sources d énergie qui peuvent être : le réseau électrique pour alimenter les consommateurs le réseau électrique en cas de production d énergie par la maison le module de production d énergie solaire le module véhicule électrique qui dispose d énergie stockée en batteries Il permet aussi la distribution d énergie aux différents récepteurs suivants : un convecteur de 1000W un réfrigérateur un lave-linge un ballon d eau chaude une plaque de cuisson éclairage de la maison prises pour le branchement d électroménagers A noter, ces récepteurs ne sont pas à fournir. b ) Production solaire photovoltaïque Ce module, composé d une armoire électrique permet de mettre à disposition l énergie produite par les panneaux solaires photovoltaïques soit directement selon la production du panneau, soit par l intermédiaire d un stockage en batteries. Celles-ci pourront être rechargées à partir du réseau en cas d absence de soleil. Panneau solaire : 100W Stockage : 12V-160A.h Puissance à fournir aux récepteurs : 300W sous 230V-50Hz c ) Véhicule électrique Ce module, composé d une armoire électrique permet de recharger un véhicule électrique via une borne de recharge lente, mais aussi, de mettre à disposition l énergie stockée par les batteries du véhicule. Ici, notre véhicule sera simulé par une simple batterie. Batterie : 12V-160A.h Puissance fournie aux récepteurs : 300W sous 230V-50Hz d ) Acquérir les informations et gérer le système Ce module, composé d une armoire électrique permet de récupérer l ensemble des informations de production et de consommation d énergie. En fonction de ces données, un automate programmable central effectuera la connexion des différents acteurs afin de répondre à la demande en énergie. Mesures d énergie AC et DC par compteurs avec sortie Modbus RS485 Collecte pour chaque module des informations avec un automate programmable Remontée des informations vers l automate principal par un réseau Modbus TCP/IP 5/6

6 5. Livraison Livraison sur site incluse dans l'offre 6. Délai Semaine / Documentation Une notice de chaque appareil sera fournie 8. Conditions de garantie Garantie constructeur La date de remise des offres est fixée au vendredi 1 er avril h 6/6