23 fév. 2021

Le démonstrateur Virtual Power Plant de la R&D d'EDF

Dans le cadre du projet européen EU-SysFlex, un démonstrateur à l’échelle industrielle, piloté par EDF en partenariat avec ENERCON (fabricant et producteur éolien allemand), a été mis en place principalement sur le site EDF Lab les Renardières, pour développer et démontrer des solutions avancées permettant d’apporter des flexibilités au système électrique au travers du pilotage intelligent d’une centrale virtuelle dite « VPP » (Virtual Power Plant). Plusieurs départements de la R&D d’EDF contribuent activement à ce démonstrateur.
 

Une Virtual Power Plant « multi-ressources, multi-services »

Basé sur une approche innovante appelée « multi-ressources multi-services », le démonstrateur VPP EU-SysFlex agrège plusieurs ressources distribuées dont une ferme éolienne du fabricant ENERCON de 12 MW raccordée au réseau de distribution du département de la Marne et d’autres ressources installées sur Concept Grid sur le site EDF Lab les Renardières (Figure 1) :

  • un système de stockage ENERCON de 2 MW / 2,9 MWh,
  • des panneaux photovoltaïques utilisés pour émuler le comportement d’une ferme photovoltaïque à plus grande échelle  
  • des bancs de résistance pilotable

Composé d’un container de 45 pieds contenant une batterie lithium-ion et d’un container de 40 pieds contenant le système de conversion d’énergie, le système de stockage ENERCON a été mis en service complet sur Concept Grid en janvier 2020.

Figure 1. Moyens d’essais et ressources utilisées dans le démonstrateur VPP EU-SysFlex

 

Des essais réussis de fourniture « multi-services » par le système de stockage

Avant de démontrer le fonctionnement en chaîne complète de la VPP, il est essentiel de valider au préalable la fourniture individuelle de services par chaque ressource pilotable au sein de la VPP. Les équipes de la R&D ont donc mené plusieurs essais locaux sur le système de stockage à Concept Grid.
Grâce à l’interface de contrôle développé sur la plateforme de simulation temps réel, le système de stockage a été piloté pour rendre plusieurs services au réseau.
Le déroulement de l’expérimentation a comporté plusieurs phases, notamment la préparation de la plateforme et du programme des essais, les tests de compréhension à base de consignes simples, les tests de services stockage en conditions réelles ainsi que les post-traitements et analyses de résultats.  L’ensemble des services ont été testés d’abord séparément afin de vérifier le bon fonctionnement du contrôleur correspondant, puis de manière simultanée, ce qui a permis de valider la capacité du système de stockage à rendre du « multi-services » au système électrique en cas de besoin.

Les résultats expérimentaux étaient très satisfaisants et ont montré une bonne performance des différents services rendus par rapport aux exigences des gestionnaires de réseau et aux attentes du cahier des charges du projet.

Les prochaines étapes

Suite à cette réussite sur le pilotage du système de stockage, l’équipe R&D a terminé avec succès les expérimentations locales du réglage de fréquence éolien en collaboration avec le partenaire du démonstrateur ENERCON. La prochaine cible sera l’établissement et la mise en service de l’infrastructure globale et complète du système ICT (Information and Communication Technologies), afin de permettre un pilotage à distance de la ferme éolienne ainsi que des expérimentations sur l’opération de la VPP en chaîne complète.