En ce qui concerne les micro-réseaux hybrides, écrit Fabian Baretzky, directeur principal du développement commercial et des ventes pour les systèmes d'alimentation électrique hybride, l'incorporation de diverses sources d'énergie et les exigences complexes pour la stabilité à long terme de l'approvisionnement énergétique nécessitent une expertise et un système de gestion de l'énergie efficace.

lorsque nous pensons à un microréseau, nous pensons généralement à une installation qui dépend de quelques sources d'énergie et alimente relativement peu de consommateurs en électricité. nous pensons automatiquement aux régions isolées - en fait, les micro-réseaux sont généralement assimilés à des systèmes autonomes entièrement indépendants du réseau.

en revanche, les micro-réseaux hybrides peuvent être connectés à de petits réseaux électriques publics, régionaux ou même nationaux. en même temps, ils doivent être en mesure de fonctionner en totale autosuffisance afin de fournir aux consommateurs l'électricité nécessaire. la puissance de sortie de ces micro-réseaux hybrides varie de quelques kilowatts à plusieurs mégawatts.

le but habituel des micro-réseaux conventionnels est d'alimenter les régions et les installations hors réseau. cependant, le principal objectif des micro-réseaux hybrides est de réduire les coûts de fourniture d'énergie et de s'orienter davantage vers une totale indépendance vis-à-vis des combustibles fossiles en augmentant la part des énergies renouvelables dans le mix énergétique. dans certaines applications particulières, il y a une connexion au réseau, mais le réseau n'est pas suffisamment stable. puis le microréseau hybride est destiné à sécuriser l'approvisionnement en énergie, même en cas de panne de courant.

exigences complexes

leurs différentes fonctions et modes de fonctionnement font que les centrales électriques hybrides - et en particulier leurs systèmes de gestion de l'énergie - sont confrontées à des exigences complexes. ils doivent pouvoir intégrer des sources d'énergie locales telles que l'énergie solaire ou les petites hydrostations, en veillant à ce que la proportion d'énergies renouvelables soit aussi grande que possible, notamment en ce qui concerne la réduction des émissions de carbone. les différents générateurs d'énergie doivent également être surveillés et contrôlés en conséquence en temps réel. c'est le travail du système de gestion de l'énergie (ems). agissant d'une manière similaire à celle d'un conducteur d'orchestre, l'ems surveille et optimise tous les paramètres importants, tels que la fréquence et la tension, ainsi que la puissance active, réactive et apparente.

comme le prouvent les quelque 70 projets réalisés dans le monde, la consommation d'électricité augmente dès qu'une alimentation électrique stable devient disponible, et cette augmentation de la consommation peut aller de 7 à 24%. un micro-réseau hybride doit également pouvoir suivre et s'adapter à la demande croissante d'énergie.

étant donné que les centrales électriques sont conçues pour fonctionner pendant au moins 20 ans, les progrès de la technologie et des composants doivent être pris en compte. les micro-réseaux hybrides devraient être prêts à intégrer de nouveaux développements et des technologies modifiées - idéalement quel que soit le fabricant, car le changement de marché est une donnée. les entreprises existantes pourraient disparaître du marché ou de nouveaux fournisseurs pourraient y entrer et introduire de nouvelles technologies innovantes. par conséquent, les em devraient pouvoir surveiller et contrôler la technologie de toute origine.

Étant donné que ces centrales sont généralement installées dans des zones éloignées, une solution cloud supplémentaire basée sur le Web, telle que celle offerte par qos energy, est pratique pour le système de gestion de l'énergie. le logiciel est destiné à analyser toutes les données reçues des composants tels que l'onduleur pv, le générateur de puissance et le système de stockage. si un opérateur est en charge de plusieurs centrales électriques, le SME doit les aider à comparer les données provenant des différentes sources, afin d'identifier le potentiel d'optimisation.

une centrale électrique hybride doit être soigneusement modélisée dans son intégralité avant l'installation. La prise du logiciel de modélisation et son utilisation à la fois pour la simulation et en tant qu'ems dans des conditions de fonctionnement normales rendent l'ensemble du projet plus efficace en temps, réduisent les coûts et évitent les difficultés techniques telles que les pannes de courant.

Parc national Kruger

le guépard plains lodge, dans le parc national kruger en afrique du sud, présente les avantages d'un système optimisé pour les centrales électriques hybrides - dans ce cas, la plate-forme électrique universelle de dhybrid (upp). le complexe de luxe avait été connecté à l'alimentation auxiliaire monophasée de la société locale d'énergie (64 kva max.). en outre, la demande d'électricité dans la région était supérieure à l'offre, ce qui a entraîné des pannes de courant continuelles.

au cours de la mise à niveau du complexe de bâtiments, une centrale électrique hybride autosuffisante a été installée, avec du pv sur les toits, des abris d'auto et des trackers travaillant ensemble pour fournir 300 kw de capacité de production.

les installations sont reliées à un système de stockage lithium-ion sur mesure d'une capacité de stockage de 1 027 kWh. un générateur diesel d'une puissance de 150 kva remplace l'ancien générateur, mais n'est destiné qu'à servir de réserve pour recharger le système de stockage d'énergie en période de faible ensoleillement.

l'Upp était auparavant utilisé dans la phase de planification pour simuler le microréseau et est actuellement utilisé pour la surveillance et le contrôle entièrement automatisés de tous les composants. il assure une alimentation en énergie ininterrompue et stabilise la tension et la fréquence du réseau. ainsi, la demande d'électricité peut être presque entièrement couverte par des énergies renouvelables.

cette technologie a quadruplé la puissance de crête disponible du lodge à 250 kW. en outre, la centrale électrique est capable de fournir de manière fiable de l'électricité aux gros consommateurs d'énergie triphasée tels que les systèmes de refroidissement et les moteurs sans interruption. même les bornes de recharge des jeeps safari électriques du lodge sont en grande partie alimentées en énergie solaire.