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1 AEH Centrales Hybrides

2 Historique : de l'industrie à l'énergie Création de Sirea Conception des automates µpilot Lancement des projets énergie Industrialisation des gammes AEA/ALR Installations de centrales au Brésil Automatismes et Électricité Industrielle Lancement des gammes de produits Sirea Développement des activités export Premières centrales hybrides au Tchad

3 Développement de solutions énergie Développement de produits d'automatisme

4 Un savoir faire orienté gestion et pilotage de l'énergie

5 Pour des projets pouvant atteindre plusieurs centaines de kw

6 Une offre de produits et contrôleurs d'automatismes dédiés à l'énergie Transducteurs et centrales de mesures AC/DC Automates programmables et gestionnaires d'énergie Passerelles de communication et logiciels de supervision

7 Une offre industrialisée de solutions d'autoconsommation AEA1000 Solution compacte 230VAC - 3kW 2,7kWh AEA3000 Solution 230VAC avec puissances de 3, 6 ou 9kW Stockage de 5,4 à 16,2kWh ALR10000 Solution 400VAC triphasé 10kW Stockage de 5,4 à 16,2kWh

8 Des centrales hybrides pour un grand nombre de domaines

9 Centrales hybrides Le contexte Par nature, on appelle centrale hybride une centrale de production mixant plusieurs sources d'énergies différentes. Celles-ci peuvent être de différentes natures : énergies conventionnelles et / ou énergies renouvelables. Dans notre cas, nous nous attacherons à présenter des centrales hybridées entre sources conventionnelles et photovoltaïque. Et ceci pour différents modes fonctionnels fonction du type de centrale.

10 Centrales hybrides Les avantages Groupe électrogène Centrale photovoltaïque Centrale hybride + Fiabilité de fonctionnement + Large plage de puissance + Bien adapté aux variations de charge - Coût d'exploitation élevé - Pollutions sonores et environnementales + Pas de carburant + Bénéfique pour l'environnement + Niveau de maintenance peu élevé - Problèmes des intermittences et des plages de production - Besoin d'un stockage coûteux + Meilleurs coûts d'exploitation + Économie de frais de carburant + Moins de nuisances sonores et environnementales + Diminution du stockage batteries + Coût du kwh délivré compétitif même sans subvention

11 Centrales hybrides Quelques données économiques Comparaison du prix du kwh entre le PV et le diesel Incidence sur le prix du kwh du taux de pénétration du PV Comparaison du temps de retour sur investissement Le coût du diesel augmentant constamment et celui du PV baissant régulièrement, il est déjà aujourd'hui rentable de mixer diesel et PV dans les zones de fortes irradiations solaires. Le taux de pénétration idéal est souvent considéré entre 40 et 60% - un taux plus faible génère plus de consommation de fuel et un taux plus élevé entraîne un surdimensionnement du stockage batteries. La période de retour sur investissement pour une centrale hybride est beaucoup plus court comparé à celui d'une centrale fonctionnant exclusivement au diesel. Ceci est dû au coût du kwh photovoltaïque qui est moins cher à produire.

12 Centrales hybrides Différents modèles fonction de la finalité de l'installation Les centrales de production isolées. Les centrales de production connectées au réseau électrique. Les centrales mixtes réseau et source thermique. Avec pour chacune des schémas différents suivant la nature du projet : - pompage et irrigation, - froid et conservation alimentaire, - optimisation énergétique du bâtiment, - soutien et lissage du réseau de distribution, - production et fiabilisation de l'alimentation électrique.

13 Centrales hybrides Les points clés à traiter La gestion de l'intermittence de la ressource renouvelable. La gestion du pilotage du réseau et/ou de la source thermique. Les contraintes de stockage énergétique. Les outils prédictifs de production et de consommation. Le contrôle et le pilotage de l'installation.

14 Deux exemples de projets

15 Centrales hybrides Synoptique d'une installation d'optimisation énergétique

16 Les avantages de la solution proposée un algorithme de contrôle dédié Il agit sans interférence avec le réseau électrique pour les ZNI (Zones Non Interconnectées). Il lisse les intermittences d'er par le contrôle de la batterie et il pilote une réduction de puissance de la consommation lors d événements climatiques plus amples (passages nuageux). Il permet ainsi aux équipements de production conventionnels (groupes diesel) de reprendre progressivement la charge. Il permet l'intégration des productions d'er au delà du seuil de 30 % généralement admis dans le respect des conditions d exploitation du réseau électrique. Il adapte la consommation du bâtiment en fonction des usages et des conditions météo (réduction jusqu'à 60 % de la consommation).

17 Centrales hybrides L'usage des batteries Lithium La densité énergétique des batteries employées est très largement supérieure aux batteries plomb (> 150Wh / kg) Elles supportent plusieurs milliers de cycles de charge et de décharge contrairement aux batteries au plomb. Elles se rechargent très rapidement pour des cycles répétés et des temps de charge optimisés. Elles supportent des températures ambiantes élevées (jusqu'à 50 C) sans dégradation. Elles ne nécessitent aucun entretien. Elles sont meilleures pour l'environnement, elles ne contiennent pas de métaux lourds toxiques et nous nous engageons à les recycler en fin de vie.

18 Mise en place d'un mini réseau électrique pour une île du Pacifique 6 Groupe électrogène de 160 kva fonctionnant au diesel et à l'huile de copra 1 champ solaire de 900kWc de 156 strings de 24 modules de 240Wc 52 unités de couplage avec protection, sectionnement et acquisition 1 ensemble de baies d énergie comportant : - 18 chargeurs PV de 50 kwc - 4 chargeurs GE de 55 kva - 1 armoire de couplage DC - 4 onduleurs de 170 kva - 1 armoire de couplage AC & synchronisation 1 parc batterie de 2000 kwh basé sur la technologie à circulation d électrolyte zinc-brome

19 Centrales hybrides La nature de la prestation réalisée La récupération et l'exploitation des données des baies d énergie, de la centrale météo, des groupes électrogènes et du parc batterie. La gestion des baies d énergie en mode îlotage solaire. La gestion des groupes électrogène en mode hybride en assurant une charge des groupes électrogènes autour des 80%. La gestion d une rampe de transfert de charge entre les onduleurs et les groupes électrogènes. La supervision et le contrôle pilotage de l'ensemble de la centrale.

20 Centrales hybrides Le pilotage et contrôle de l'installation Station météo et mesures environnementales Centrale photovoltaïque Gestionnaire d énergie Logiciel de monitoring Surveillance depuis internet Armoires de puissance et baies de conversion Mesure des consommations Surveillance à distance Groupes électrogènes Stockage batteries Liaisons internet Mesures de données Liaisons système

21 Centrales hybrides Logiciel de contrôle et de monitoring

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