Conception de systèmes éoliens distribués : Contrôle de puissance et gestion de l’énergie des petites éoliennes dans les micro-réseaux

Conception de systèmes éoliens distribués : Contrôle de puissance et gestion de l’énergie des petites éoliennes dans les micro-réseaux

Le raccordement de petites éoliennes aux micro-réseaux régionaux permet une utilisation efficace de l’énergie éolienne locale. Cependant, l’intermittence et la volatilité de cette énergie constituent un défi. La conception du système repose sur un contrôle précis de la production d’énergie éolienne et une gestion intelligente de l’énergie à l’échelle du système, afin de garantir la stabilité, la fiabilité et la rentabilité du micro-réseau.

Le contrôle de puissance vise à faciliter l’intégration de l’énergie éolienne. Les petites éoliennes doivent être équipées de contrôleurs dotés de fonctions de régulation de base. En cas de variation brutale de la puissance de la turbine due à des changements de vitesse du vent, le contrôleur doit réagir rapidement en ajustant l’état de fonctionnement du générateur afin d’atténuer les fluctuations de puissance et d’éviter tout impact sur la tension et la fréquence du micro-réseau. Dans les systèmes avancés, la turbine peut même recevoir des instructions du micro-réseau et ajuster activement sa puissance de sortie dans une certaine plage, contribuant ainsi au maintien de l’équilibre énergétique du micro-réseau en temps réel.

La gestion de l’énergie est essentielle à un fonctionnement optimisé. Les micro-réseaux nécessitent un système centralisé de gestion de l'énergie pour une coordination globale. Ce système intègre les données prévisionnelles de production d'énergie éolienne, la production en temps réel des autres sources d'énergie du micro-réseau (comme l'énergie solaire et les groupes électrogènes diesel), l'état énergétique des dispositifs de stockage et la consommation des utilisateurs afin d'élaborer des stratégies de fonctionnement optimales. Par exemple, lors de périodes de vent fort et d'abondance d'électricité, le système optimise la charge du stockage ou incite les utilisateurs à consommer davantage d'électricité ; en cas de vent faible ou nul, il gère la décharge du stockage ou le recours à d'autres sources d'énergie. Grâce à cette planification proactive, le système maximise le taux d'absorption de l'énergie éolienne locale, réduit la dépendance au réseau électrique et diminue les coûts d'exploitation globaux.

Grâce à un contrôle précis de la puissance et à une gestion intelligente de l'énergie, l'énergie éolienne distribuée passe d'une source d'énergie « incontrôlable » à une source d'énergie de haute qualité qui contribue activement au fonctionnement stable du micro-réseau. Cela améliore non seulement l'autosuffisance énergétique, mais renforce également la capacité de fonctionnement indépendant du micro-réseau en cas de panne du réseau externe, ce qui en fait un élément crucial dans la construction de systèmes énergétiques communautaires à faibles émissions de carbone, flexibles, résilients et écologiques.