Modélisation des Coûts et Bénéfices Induits par la Flexibilité de la Production Photovoltaïque Connectée au Réseau de Distribution
Résumé
Le présent rapport explore la flexibilité de la production photovoltaïque dans les réseaux de distribution et en analyse les impacts techniques et économiques. Il commence par une description de l’architecture des réseaux de distribution, en mettant en évidence leurs principes de fonctionnement et leurs particularités. Les capacités de gestion de tension des onduleurs photovoltaïques, telles que définies dans les standards internationaux, sont ensuite introduites, accompagnées d’exemples de codes réseau nationaux exigeant leur mise en œuvre.
Une attention particulière est portée à la stabilité de la gestion de tension par modulation de la puissance active et réactive. Une revue de littérature permet de caractériser les risques d’instabilité liés à cette approche, et des critères de stabilité sont définis. Ces critères sont validés expérimentalement pour identifier une configuration de contrôle garantissant la stabilité du réseau.
Le rapport propose également un cadre d’analyse des coûts et bénéfices associés à la flexibilité de la production. Cette démarche s’appuie sur une revue des approches existantes et précise les choix méthodologiques adoptés. Afin de limiter le nombre de simulations nécessaires, une méthodologie rigoureuse pour sélectionner et valider des départs HTA représentatifs est développée.
Les scénarios de déploiement des centrales photovoltaïques, décrivant leur localisation et leur évolution temporelle, sont définis avec soin. Ces scénarios sont accompagnés d’une simulation détaillée des courbes de consommation électrique aux nœuds des réseaux étudiés, réalisée à partir de données ouvertes. Par ailleurs, une heuristique est mise en place pour modéliser les renforcements nécessaires du réseau en intégrant la flexibilité comme paramètre clé.
Pour estimer l’énergie non injectée, une méthode innovante de sélection de pas de temps représentatifs est proposée, réduisant de manière significative le volume des simulations. La comparaison entre les coûts et les bénéfices de cette flexibilité s’appuie sur un référentiel temporel harmonisé, garantissant une analyse cohérente.
Les résultats de cette étude sont présentés en détail, révélant les impacts de la flexibilité sur les coûts, les renforcements nécessaires et l’énergie non injectée. La discussion met en lumière les limites identifiées, ainsi que des recommandations pour améliorer la gestion de la flexibilité dans les réseaux de distribution. Enfin, le rapport se conclut par une synthèse des principaux enseignements et des perspectives ouvertes par ces travaux.
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