Stabilité des réseaux électriques, PV et Grid Forming

[stefjm]

- qu'est-ce que cette "fréquence naturelle" de 0.2 Hz ?
- quelle peut être la cause de cette fréquence forcée de 0.6 Hz (il est mentionné un "problème" dans une des centrales qui devra s'en expliquer...)

Chuuuuut.
Le fait de faire des trucs sous dimensionnés à pas cher et sans régulation conduit à des instabilités qui obligent les systèmes automatiques de protection à faire bravo.
Les aspects financiers priment sur les aspects techniques et on laisse "un marché de l'énergie" faire la régulation d'un système technique typiquement instable.

MDR, LOL et toutes ces genres de choses...

Ça coutera bonbon d'un point de vue financier à la centrale coupable mais 3 ans après les faits, suite à un procès, alors qu'il faut réguler dans les 5 minutes max...
-----

[stefjm]

Les politiques hommes, femmes et autre genres ont une culture physique, technique, technologique, tout à fait navrante.

[jiherve]

Bonjour
mais ils comprennent bien le pognon comme les "entrepreneurs" de l’électricité et car le doc on peut lire :

Therefore, the most competitive offers are selected to meet power reduction needs

ite missa est !
JR

[stefjm]

Quelqu'un peut-il fournir quelques explications pour un néophyte comme moi ?
- qu'est-ce que cette "fréquence naturelle" de 0.2 Hz ?
- quelle peut être la cause de cette fréquence forcée de 0.6 Hz (il est mentionné un "problème" dans une des centrales qui devra s'en expliquer...)

Ces 0.2 et 0.6 Hz concerne la variation de la puissance active échangée.

[Garion]

Oui bon, de toute façon, le rapport dit bien que le problème n'est absolument pas lié à l'inertie du réseau.

• The incident was NOT caused by a lack of system inertia. Rather, it was triggered by a voltage issue
and the cascading disconnection of renewable generation plants, as previously indicated. Higher iner
tia would have only resulted in a slightly slower frequency decline. However, due to the massive gen
eration loss caused by voltage instability, the system would still have been unrecoverable.

[SK69202]

Oui, ils écrivent ça, mais pendant 10 pages, ils cherchent de quoi garder leur réseau stable devant des perturbations jamais anormales, avant de conclure que la stabilité est totalement perdue quand l'inertie disparait.

Reste que depuis le BO le taux de pénétration des sources sans inertie est bien plus réduit.

[stefjm]

Oui, il va falloir imposer aux onduleurs de PV de faire du contrôle de puissance réactive et donc de la régulation de tension.
Comme pour l'instant, les Espagnols ne savent pas l'implémenter, ils redémarrent nucléaire et hydraulique...

A pleurer de rire ou à pleurer tout court !

[SK69202]

Economie de moyens, préservation des ressources, pas besoin d'un truc qui ne marche pas la nuit sans consommer plus de ressource.

Aller on va nous pondre que l'IA saura gérer, mais les transformateurs ça finit parfois par prendre feu:

Les documents, inclus dans l'affaire instruite par l'Audience nationale et rapportés par El Español, montrent non seulement l'ampleur de la panne, mais aussi la confusion et la tension qui régnaient dans le centre névralgique du réseau énergétique. Les conversations enregistrées montrent que l'intermittence de l'énergie solaire - fortement conditionnée par les prix du marché - et la faiblesse structurelle de la production nucléaire ont été les éléments déclencheurs d'un déséquilibre progressif qui a fini par dépasser la capacité de manœuvre des techniciens.

Les problèmes n'ont toutefois pas commencé le jour de la panne. Les 16 et 26 avril déjà, les techniciens de plusieurs centres d'exploitation de distribution (COD) avaient alerté Red Eléctrica sur des oscillations anormales des tensions du système. L'un des chefs d'équipe a déclaré de manière imagée, après avoir dû intervenir dans presque toutes les sous-stations face à des pics inattendus : "Red Eléctrica a réagi avec sincérité. Red Eléctrica a répondu sincèrement : "Il n'y a pratiquement pas de nucléaire dans le système. Il est très instable, oui".

La journée critique du 28 a commencé par des signes évidents que quelque chose n'allait pas. Dès le début de la matinée, les centres de distribution ont signalé des tensions élevées et des comportements erratiques. À 11 h 14, un superviseur d'un centre de Cuenca a signalé de fortes oscillations à la sous-station de 400 kV d'Olmedilla, un nœud stratégique pour la stabilité du système. « Il y a beaucoup d'oscillations », a-t-il averti. La réponse de l'opérateur du système a été révélatrice : "C'est le problème du photovoltaïque. Il y a un changement, un programme, etc...".

Les techniciens de l'ETR tentaient de maîtriser la situation par des ajustements minutieux, en montant et descendant constamment les réacteurs, tandis que la tension était palpable au COD. "Quand je monte, ils descendent ; et quand je descends, ils montent. Nous sommes tout le temps comme ça, à nous battre avec eux", explique un chef d'équipe. Lors de l'une des conversations les plus importantes, l'un des opérateurs du système a reconnu sans ambages : « C'est notre problème ».

À l'approche de la mi-journée, la pression est montée d'un cran. À 11 h 47, un autre centre de distribution a signalé « cinq ou six oscillations en moins d'une heure ». L'origine, confirmée par Red Eléctrica, reste la même : la production solaire entre et sort du système en raison de décisions liées aux prix et d'ajustements internes. « Nous régulons tout le temps », a déclaré le technicien de la COD, tout en avertissant que ce va-et-vient affectait sérieusement les transformateurs.

La situation est devenue critique peu après. À 12 h 20, à peine douze minutes avant l'effondrement national, un autre chef d'équipe a demandé une mise à jour des fluctuations. « La tension fluctue de façon anormale », se lamente-t-il. REE n'a pas pu donner de réponses concrètes. « Je ne sais pas, je ne sais pas », a-t-on répondu laconiquement lorsqu'on a demandé s'il y avait un facteur externe, tel qu'un ordre d'ajustement de l'Europe.

À ce stade, le désespoir avait déjà gagné le terrain. Les centres de distribution ont rapporté que les clients « écrasaient » leurs opérateurs parce que les systèmes se déclenchaient en mode d'urgence sans qu'ils puissent faire quoi que ce soit. La réponse de Red Eléctrica a été celle de la résignation : « Oui, oui, nous sommes au courant et nous regardons ».

En espagnol


Je réponds en physique, mais c'est sans doute mieux dans l'autre fil sur le sujet (?)

[Fokonkoz]

Bonjour

je me permets de reposter la question que j'avais posé en démarrant un nouveau fil mais celui là me semble approprié

https://forums.futura-sciences.com/d...ml#post7300318

selon les auteurs cités, un réseau contenant plus de 30 % d'électricité intermittente court des gros risques de disruption, par manque de machines tournantes stabilisant le réseau

Qu'en pensez vous ?

Et quelles solutions sont envisageables ? Meme si en France, on a du nucléaire (pour combien de temps ?) , mais çe ne suffira pas pour le monde entier et on ne peut même pas stabiliser toute l'Europe avec

que va-t-on faire alors ?

bonne journée

[antek]

Je ne suis pas d'accord avec ton interprétation, voir dans l'autre fil.

[polo974]

Bonjour

je me permets de reposter la question que j'avais posé en démarrant un nouveau fil mais celui là me semble approprié

https://forums.futura-sciences.com/d...ml#post7300318

selon les auteurs cités, un réseau contenant plus de 30 % d'électricité intermittente court des gros risques de disruption, par manque de machines tournantes stabilisant le réseau

Qu'en pensez vous ?
...

Que l'"inertie" réservée aux machines tournantes en question est un mythe...
À partir du moment où on dispose d'énergie à injecter et d'une horloge de référence, on est tout à fait capable de générer du triphasé à la bonne phase pour l'injecter.
Au moment du blackout, l'énergie était disponible, c'est la configuration de pilotage qui était mal foutu car se reposant paresseusement sur le mythe susmentionné.

[Bounoume]

À partir du moment où on dispose d'énergie à injecter et d'une horloge de référence, on est tout à fait capable de générer du triphasé à la bonne phase pour l'injecter.

évident, mon cher Watson, mais.....
quels sont les onduleurs PV des petites et des grosses installations (et les éoliennes évoluées) qui ont accès au signal d' une horloge de référence piloté par le gestionnaire de réseau.. au lieu de se caler +/- en fonction de règles peu claires sur la tension alternative instantanée constatée sur le branchement au réseau???

[Fokonkoz]

Que l'"inertie" réservée aux machines tournantes en question est un mythe...
À partir du moment où on dispose d'énergie à injecter et d'une horloge de référence, on est tout à fait capable de générer du triphasé à la bonne phase pour l'injecter.
Au moment du blackout, l'énergie était disponible, c'est la configuration de pilotage qui était mal foutu car se reposant paresseusement sur le mythe susmentionné.

il me semble que le ce que vous dites dans le fond, ce n'est pas que c'est un mythe, mais que c'est un moyen analogique de stabiliser le réseau sans avoir besoin de dispositifs compliqués reposant sur des mesures précises de phase, ce qui est quand même plus simple à réaliser : la simplicité et la robustesse, ce n'est pas un mythe !

On verra à l'avenir si ces moyens de stabilisation sophistiqués peuvent être déployés de manière efficace pour éviter les black outs à l'avenir alors. Si ce n'est pas le cas, ça se traduira par des black out de plus en plus nombreux au fur et à mesure de l'importance de plus en plus grande des EnR dans le mix européens. Si ces black out arrivent de plus fréquemment, ça aura évidemment des conséquences très négatives dans la perception du grand public et ça ne peut qu'avoir des conséquences sur leur acceptation par la population, et donc sur les positions des politiques à leur égard - qui ont besoin d'électeurs ! l'avenir le dira .....(il y a évidemment aussi le problème de la production de back up quand les EnR ne produisent pas qui reste non résolue actuellement)

[stefjm]

L'électronique de puissance et les asservissements ne sont pas des domaines sophistiqués. C'est même plus facile à mettre en œuvre que des machines tournantes. Au passage, il y a aussi plein de régulations sur les machines tournantes pour maintenir la fréquence et la tension.

Une centrale solaire ou éolienne peut même faire de la gestion de tension du réseau (puissance réactive) la nuit ou quand il n'y a pas de vent. Elles peuvent se comporter comme des condensateurs ou inductances facilement réglables comme pour un redressement de facteur de puissance.
Et quand il y a de l'énergie, elles peuvent tout à fait faire de la régulation de fréquence (Form Grid).

Il faudrait une volonté politique pour l'imposer aux producteurs, mais vu l'incompétence technologique des politiques, à l'écoute des lobbys en particulier solaires, c'est pas gagné.


Pour le back-up, l'énergie du futur est déjà toute trouvée : Le nucléaire et la surgénération qui consomme les déchets.
Pour plus tard, on peut espérer la fusion, vu qu'on a déjà la bombe à hydrogène depuis 1945.
Ah meeeerde, la France a fermé SuperPhénix et Astrid. Bah tant pis, on rachètera la techno aux Chinois ou aux Russes.

[SK69202]

Il faudrait une volonté politique pour l'imposer aux producteurs, mais vu l'incompétence technologique des politiques, à l'écoute des lobbys en particulier solaires, c'est pas gagné.

Il n'y a pas que le politique, il doit être démontrer que cela fonctionne pour les réseaux étendus avec des cascades de transformateurs.

[stefjm]

En théorie ou en pratique?
C'est sur qui si on n'essaie pas d'abord à petite échelle puis à plus grande, peu de chance que cela marche un jour.

[Fokonkoz]

L'électronique de puissance et les asservissements ne sont pas des domaines sophistiqués. C'est même plus facile à mettre en œuvre que des machines tournantes. Au passage, il y a aussi plein de régulations sur les machines tournantes pour maintenir la fréquence et la tension.

Une centrale solaire ou éolienne peut même faire de la gestion de tension du réseau (puissance réactive) la nuit ou quand il n'y a pas de vent. Elles peuvent se comporter comme des condensateurs ou inductances facilement réglables comme pour un redressement de facteur de puissance.
Et quand il y a de l'énergie, elles peuvent tout à fait faire de la régulation de fréquence (Form Grid).

Il faudrait une volonté politique pour l'imposer aux producteurs, mais vu l'incompétence technologique des politiques, à l'écoute des lobbys en particulier solaires, c'est pas gagné.


Pour le back-up, l'énergie du futur est déjà toute trouvée : Le nucléaire et la surgénération qui consomme les déchets.
Pour plus tard, on peut espérer la fusion, vu qu'on a déjà la bombe à hydrogène depuis 1945.
Ah meeeerde, la France a fermé SuperPhénix et Astrid. Bah tant pis, on rachètera la techno aux Chinois ou aux Russes.

bien bien, je veux bien vous croire, mais je rappelle que l'un des auteurs de l'article en lien : https://www.telos-eu.com/fr/black-ou...ue-doit-e.html est "Directeur de recherche émérite au CNRS, chercheur associé à la chaire European Electricity Markets et au CIRED (Ponts ParisTech et CNRS)" donc si c'était si simple, c'est un peu étonnant qu'il semble quelque peu préoccupé et ne dise pas plutot "ne vous inquiétez pas, tout est sous contrôle".

La remarque de SK69202 a peut etre une certaine pertinence.

Mais bon in fine c'est la réalité qui sera juge, on verra ce que donne la stabilité du réseau électrique dans les décennies à venir.

[stefjm]

Ce n'est pas sous contrôle parce que du retard a été pris pour la commande des onduleurs et que les installations solaires ont explosées, rendant la maitrise du réseau difficile.
La solution temporaire consiste à remettre du nucléaire, mais ce n'est pas l'avenir lorsqu'il y a du soleil.

[Fokonkoz]

et par une longue nuit d'hiver sans vent, c'est quoi l'avenir alors ?

[gts2]

L'avenir (enfin une partie) c'est le stockage, mais cela apparait peu dans les reportages, déclarations politiques ...
Même dans le rapport RTE, il y a peu de chose, il semble plutôt compter sur la régulation de la demande (via Linky ou autres)

[stefjm]

et par une longue nuit d'hiver sans vent, c'est quoi l'avenir alors ?

Le nucléaire.
C'est l'énergie primaire dont la rapport Energie/masse est le plus élevé et qui a fait le moins de morts, même en comptant les crimes contre l'humanité.

Après les écolos peuvent rester dans le noir s'ils le souhaitent...

A moins que les batteries fassent d'énormes progrès et qu'on puisse stocker pour la nuit.

Edit croisement gts2: actuellement il faut choisir entre mobilité ou stockage : pas top!
Il vaut mieux consommer au bon moment et profiter de l'inertie thermique des bâtiments.

[Bounoume]

oui pour le nucléaire
avec toutefois un défaut important des PWR actuels: j'ai lu qu'il est très difficile de moduler la puissance de la réaction nucléaire, de diminuer ou augmenter très vite la production et sans risque d'emballement par la chaudière atomique....

[Antoane]

Bonjour,

je rappelle que l'un des auteurs de l'article en lien : https://www.telos-eu.com/fr/black-ou...ue-doit-e.html est "Directeur de recherche émérite au CNRS, chercheur associé à la chaire European Electricity Markets et au CIRED (Ponts ParisTech et CNRS)" donc si c'était si simple, c'est un peu étonnant qu'il semble quelque peu préoccupé et ne dise pas plutot "ne vous inquiétez pas, tout est sous contrôle".

Sans juger du fond : ca reste un champ de recherche ouvert, avec des discussions sur le sujet entre experts. L'argument d'autorité tient peu ici.
Par ailleurs, le système est très compolexe, les hypothèses et simplifications apportées au modèle d'étude ont un impact énorme sur les conclusions.




Le stockage est aussi attendu de se développer en déphasage vs. le déploiment de la mobilité électrique, en intégrant des batteries de voiture "usées" sur le réseau électrique ("2nd life batteries")

[Bounoume]

et les batteries au sodium, qui, elles, ne risquent pas de prendre feu toutes seules.....

[antek]

Le sodium est anodin ?

Les batterie au sodium ont été étudiées par Ford dans les années 90.

[Fokonkoz]

Le nucléaire.
C'est l'énergie primaire dont la rapport Energie/masse est le plus élevé et qui a fait le moins de morts, même en comptant les crimes contre l'humanité.

d'accord mais si j'ai bien compris, il n'y a pas assez de nucléaire pour tout le monde, à moins de passer aux surgénérateurs, mais aucun programme massif n'est encore envisagé de ce côté là ?

[Fokonkoz]

Le stockage est aussi attendu de se développer en déphasage vs. le déploiment de la mobilité électrique, en intégrant des batteries de voiture "usées" sur le réseau électrique ("2nd life batteries")

bon mais les batteries, surtout usées, n'ont que quelques heures d'autonomie, et les nuits d'hiver sont longues ...

[Bounoume]

stocker paresseusement les batteries plus bonnes à grand'chose... et bientôt totalement HS .....c'est la solution de facilité, qui ne coûte pas cher......
mais c'est peut-être mieux de les traiter et d'en recycler Li, Cr, Ni et autres métaux..........
Sinon, il faudra continuer à extraire ces composants essentiels, avec les nuisances qu'on connaît....

[polo974]

d'accord mais si j'ai bien compris, il n'y a pas assez de nucléaire pour tout le monde, à moins de passer aux surgénérateurs, mais aucun programme massif n'est encore envisagé de ce côté là ?

Il y a des trucs qui tournent et même Astrid devrait pouvoir renaître de ses cendres (oui, je sais, c'est facile...) avec un peu de vision à long terme et de réelle volonté politique.
https://en.wikipedia.org/wiki/Breeder_reactor

bon mais les batteries, surtout usées, n'ont que quelques heures d'autonomie, et les nuits d'hiver sont longues ...

Ça ne veut rien dire, "que quelques heures d'autonomie"... ça dépend de ce qu'on en tire ou de l'inverse de la capacité du parc de batteries mis en place...

Côté sodium, ça bouge aussi, et du sodium, ça ne manque pas...
Par contre, ça prend aussi feu, un poil moins que le lithium, mais quand même, c'est loin d'être inerte. ça me rappelle une bande de gamins qui avaient balancé un bout de sodium emballé dans de l’aluminium dans les toilettes du collège... boum à l'étage inférieur...

Mais dans tout ça, on dérive du sujet initial... On dispose déjà d'énormes sites de conversion HVDC / HVAC (et vice versa), donc l'électronique de puissance est faisable. Ensuite transmettre une information de delta de phase à générer, c'est pas sorcier. Enfin, même en cas de perte de ce pilotage, il est facile de nos jour de maintenir cette phase de référence durant bien plus longtemps que ne le pourrait une machine tournante...

Le blackout espagnol est dû (entre autre) à une mauvaise gestion et programmation des gros parcs photovoltaïques qui ont coupé bien avant que la situation ne soit réellement critique.

Et puis, il y a aussi le problème de la fixation des prix et (insuffisance d') obligations de service qui rendent le réseau fragile...
Bref, des choix économico-politiques paresseux qui ont fait perdre du blé à tout le monde, mais là, ça vire au HS.

[stefjm]

https://www.entsoe.eu/news/2025/06/2...older-meeting/

On 18 July, ACER and ENTSO-E will organise a dedicated workshop of the European Stakeholder Committee established in accordance with the relevant network codes and guidelines. During this workshop, the Expert Panel will engage with stakeholders, shed light on the facts confirmed so far based on the available data and explain the next steps of the investigation. More information about the European Stakeholder Committees can be found on the ENTSO-E website.

L’enquête continue.