[newbie] Régulation production électricité solaire/éolien?

[littlebigman]

Bonjour

J'ai une question de débutant.

La production par panneau solaire ou éolienne varie en permanence : comment fait-on pour réguler le débit électrique pour qu'il soit stable en sortie?

Merci.
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[Regismu]

bonsoir

c'est etudier pour .. l'onduleur est la pour ça

[Bounoume]

EUH... réponse un peu rapide....
l'onduleur a pour fonction de produire du courant alternatif 50 hertz, et en phase avec le réseau électrique. Ce n'est pas parce que la tension nominale est constante que la puissance délivrée est constante.

La puissance délivrée par l'onduleur ne peut être que celle qu'est capable de fournir la source d'énergie.
La source d'énergie est le paneau solaire (ou l'éolienne.... quoique dans ce cas ce soit en général un couplage direct alternateur-réseau, ce qui engendre justement des problèmes avec la phase du réseau....)
Dans le modèle que tu définis, il n'y a pas de stockage d'énergie: la puisance délivrée au réseau est gouvernée par l'ensoleillement (ou le vent). Donc avec des moments sans production, la nuit, par temps nuageux /sans vent.. RIEN....!

SI on intercale entre paneau solaire (photovoltaïque) et onduleur;.... de grosses batteries de stockage, alors l'onduleur pourra puiser dans cete réserve pour fournir de l'énergie la nuit ou/et quand il y des nuages.
Si tu veux aussi fournir du courant quand le vent est insuffisant, c'est le même principe, souvent + complexe: si le générateur éolien fournit du courant alternatif, on sera obligé de le redresser (transformer en courant continu) avant de le stocker dans les batteries.

note: si tu envisages une instalation autonome (alimenter une maison loin du réseau électrique) le stockage par batteries est indispensables. Sinon tu pourras seulement t'éclairer dans la maison en plein jour, quand ça ne sert à rien!

[Regismu]

Bonjour

J'ai une question de débutant.

La production par panneau solaire ou éolienne varie en permanence : comment fait-on pour réguler le débit électrique pour qu'il soit stable en sortie?

Merci.

Bonsoir Bouboume

je repondais juste à la question tres simple posée . toi tu extrapoles en creant des problemes

juste une question tu n'utilises pas de courant dans la journée ? à la masion ? au boulot ? .. autour de toi il marche à la bougie ? l'avantgae des ENr c'st justplment de produrie propre sans dangers et sans dechets sur les lieux de consommation .. le courant allant au plus pret si tu ne l'utilises pâs ce sera ton voisin .. ou la personne la plus proche .. au lieu d'avoir besoin de renforcer des reseaux pour amener du courant de tres loin en creant des pertes reseau .. oui moi aussi je sais relater de problemes mais la ils existent deja

[A voir en vidéo sur Futura]

[YBaCuO]

Bonsoir,

Si la production est fatale toute la puissance produite est débitée sur le réseau. C'est le reste du réseau s'adapte.
Les régulations agissent pour obtenir le point de fonctionnement le plus optimal, mais il n'y a pas de consigne en puissance prédéfinie.
Une marge de liberté est disponible en appliquant une consigne de base inférieure à la consigne optimale, on disposerait alors d'une bande de puissance commandable.

l'avantgae des ENr c'st justplment de produrie propre sans dangers et sans dechets sur les lieux de consommation .. le courant allant au plus pret si tu ne l'utilises pâs ce sera ton voisin .. ou la personne la plus proche .. au lieu d'avoir besoin de renforcer des reseaux pour amener du courant de tres loin en creant des pertes reseau

Cela ne va pas de soi. Tu peux limiter le renforcement du réseau si tu disposes d'une source d'électricité garantie localement en période de forte consommation.
Ton propos concerne les réseaux de distribution.
Sur les réseaux de transport on cherche à interconnecter les sources sur un territoire étendu pour foisonner la production de l'ensemble et ainsi lisser les variations et les rendre plus prédictibles.
Les projets européens actuels visent à renforcer les réseaux de transport pour permettre des échanges plus conséquent d'électricité à travers le continent.

[Regismu]

Bonsoir YBaCuO

donc tu confirmes bien que si on produisait et consommait sur place le renforcement du reseau pourrait etre limite ..que seul de grosses productions decentralisées obligent à un reseau renforcée

[YBaCuO]

Un réseau est dimensionné par rapport à des contraintes techniques (par exemple la puissance maximale à faire transiter) et des contraintes économiques (coût d'un renforcement comparé au coût des pertes évités).
Les sources éoliennes et solaires sont fatales.
Si la consommation est maximale en hiver à 19 h, la production solaire ne peut d'aucune façon réduire la puissance maximale à faire transiter.
On ne peut pas préjuger d'une économie d'infrastructure en installant du solaire ou de l'éolien.
Pour y parvenir, il est nécessaire soit de disposer de stockage, de sources commandables ou d'action sur la consommation mais ceci est aussi applicable pour les autres types de sources.

Cette notion de consommer local peut paraître séduisante mais n'est pas forcément un objectif pertinent.
Construire des infrastructures a certes des coûts mais rend accès à des sources d'énergie disponibles et potentiellement moins chères.
C'est donc la comparaison de ces coûts et bénéfices qu'il faut étudier.
La centralisation observée des moyens de production résulte des lois de rendements croissants de cette activité.
Il découle des lois physiques pour une technologie donnée que les grosses unités de productions possèdent à la fois de meilleurs rendements énergétiques et de plus faibles quantités de matériaux relativement à leur puissance nécessaires à leur construction.
Pour que des sources décentralisées se développent, elles doivent mettre à profits des avantages que des sources centralisées n'ont pas, comme par exemple la cogénération ou exploiter des gisements d'énergie diffus à coût raisonnable.

[Regismu]

tout à fait mais justement on voit que maintenant les ENR coute moins cheres que le NUk .. et que justement leur mise ne place localrment evite à surdimensionner le reseau qui reste necessaire

une page à lire ça evitera de faire un tres/trop long discour : http://intigaia.free.fr/iMICES/phpBB...c.php?f=3&t=96

mais on a largement deborde du sujet initial ..

[littlebigman]

Merci. Donc on place un onduleur entre la source (PV ou éolienne) et la destination (réseau, utilisateur final).

[YBaCuO]

Pour du photovoltaïque c'est obligatoire, la source est en courant continu.

Pour l'éolien, il y a plusieurs alternatives.
-On peut coupler l'alternateur directement au réseau mais alors le rotor de l'éolienne est "rigidement" lié à la fréquence du réseau. La vitesse du rotor ne peut pas s'adapter à la vitesse du vent et suivre un point de fonctionnement optimal.
-Pour s'affranchir plus largement de ce couplage, on peut intercaler un convertisseur de fréquence (redresseur-onduleur dos à dos). C'est aujourd'hui une solution qui semble se généraliser sur les grandes éoliennes, elle est plus complexe mais plus performante à la fois en régulation de puissance et en régulation de tension/puissance réactive.
-Il y a aussi une solution intermédiaire avec les machines asynchrones à double alimentation où un convertisseur électronique de dimension plus réduite est installé seulement sur les enroulements rotoriques.

[littlebigman]

Merci pour la précision.

[Bounoume]

Voilà enfin les informartions pertinentes. Merci YBaCuO.
En ce qui concerne les éoliennes 'bas de gamme' j'avais cru lire qu'elles pouvaient utiliser un vulgaire moteur triphasé asynchrone (inducteur non bobiné, magnétisé par les courants de Foucault, avec glissement de fréquence) tournant à une vitesse un peu supérieure à celle du synchronisme, et que, connecté au réseau ça se comportait comme un alternateur..... mais avec des inconvénients sérieux. Qu'en est-il vraiement?

[YBaCuO]

Une machine asynchrone peut fonctionner aussi bien en moteur ou alternateur. Son avantage est sa simplicité. Cette machine fonctionne bien si elle est raccordée un réseau car il faut qu'on lui impose une tension à ces bornes.
Le corolaire est que la vitesse du rotor est quasiment constante quelque soit la vitesse du vent et donc les performances aérodynamiques de l'éolienne ne sont pas optimales.
Comme ce sont des machine asynchrones, on ne peut pas non plus agir en puissance réactive pour soutenir la tension en cas de creux de tension.

Pour des considérations plus subtiles, je ne les ai pas en tête, il faudrait regarder des ouvrages spécialisés.

[Tilleul]

Il découle des lois physiques pour une technologie donnée que les grosses unités de productions possèdent à la fois de meilleurs rendements énergétiques et de plus faibles quantités de matériaux relativement à leur puissance nécessaires à leur construction.

Les lois physiques disent surtout que plus on veut être gros et plus on a des problèmes de matériaux lié au poids des turbines et que plus on veut être efficace et plus on a des problèmes de maintenance liées aux hautes températures et pression nécessaires. Généralement on se limite plutôt à 500 - 900 MW pour cett raison. Sans compter la question du coût du réseau électrique (en France il est facturé intégralement au consommateur, dans d'autres pays c'est plus logiquement le producteur qui paye le réseau au prorata de la distance d'appel), du cout de réseau d'approvisionnement en combustible et du coût du refroidissement. Plus on est gros est moins il est facile de trouver une source froide (cogénération, fleuve, mer).

Comme dit le proverbe : small is beautiful, big is subsidized.

Il y a pas mal de travaux visant à revoir de façon assez fondamentalla façon de concevoir leur réseau électrique pour plutôt travailler sur des concepts cellulaires (japon, danemark, usa), un peu comme quand on est passé du réseau téléphone filaire au numérique et au portable. On est en train de se rendre compte que c'est moins cher et plus résilient en cas de catastrophe d'avoir des centrales plus petite et alimenté par un réseau de gaz enterré et construit pour résister à des tremblements de terres que de baser l'infrastructure du XXIe siècle sur "130 millions de poteaux en bois".