Objectif Terre  | Let the sun shine

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Une intéressante simulation

Publié par Olivier D sur 12 Mars 2017, 19:37pm

"J’avais fait une petite simulation sur les données RTE de 2014 en mettant 200 GWh de batteries de stockage sur le réseau, soit seulement 3 kWh par habitant (450 € environ). Avec 16 fois la capacité éolienne actuelle et 20 fois la capacité photovoltaïque, le résultat montre que le réseau est totalement stabilisé 330 jours sur 365."

J'ai voulu en savoir plus, voici le commentaire de l'auteur (publié avec son aimable autorisation):

"C'est une petite simulation que j'ai réalisée sur mon temps libre. Pour information, je suis architecte informatique et probablement "early adopter" de la transition énergétique: j'ai des panneaux solaire et je roule en électrique...J'avais fait cette petite simulation pour argumenter sur le forum Enerzine, mais mes commentaires ont apparemment été supprimés après la fermeture du site.

Je suis parti du fichier fournit par RTE pour la consommation en France 2014. Le scénario était plutôt du V2G (Vehicle To Grid), mais on peut le transposer au modèle de stockage batteries tel qu'il se développe en Allemagne et en Australie.
 
Le principe est le suivant:
- Pour chaque ligne du tableaux excel RTE, je met les lignes "Fioul", "Charbon", "Nucléaire", "Gaz" à zéro
- Je multiplie les lignes "Eolien" par un coefficient
- Je multiplie les lignes "Solaire" par autre coefficient

Ensuite toutes les 30 minutes, je fais le calcul suivant:
- si je produis plus que je consomme (au niveau France métropolitaine)
   - Si les 200 GWh de batteries sont pleines: j'exporte l’excédent de production
   - Sinon, je charge les batteries avec l’excédent
- si je produis moins que je consomme:
   - Si les batteries sont vide: j'importe ce qui manque
   - Sinon: je vide les batteries
 
Je place deux niveaux d'alerte:
- j'importe plus que ce que permettent les interconnexions avec nos voisins (cas critique imposant des délestages de consommation)
- je limite la production car les batteries sont pleines et que j'ai atteint les capacités d'export maximales
 
Je calcule le bilan global: production, consommation, imports et exports sur l'année. Mais j'avais dans l'idée de passer la simulation sous excel et d'ajouter de la cogénération. Chose faite aujourd'hui.
 
 
Manuel d'utilisation:
- les onglets 2012, 2013 et 2014 contiennent les données RTE
- B5: coefficient multiplicateur solaire par rapport à l'année de référence (2012-2014). Si il y avait 5 GW de solaire et que l'on met 10, on réalise la simulation avec 50 GW de solaire
- B6-B9: idem que B5 pour les autres énergies
- B10: volume de stockage batteries utilisable en GWh (1 GWh = 1 GW pendant une heure)
- F10: puissance des batteries en GW. En général il faut mieux éviter de dépasser B10/5, pour ne pas faire surchauffer les batteries
- B13: année de référence RTE
- B14: puissance de cogénération électricité/chauffage. Au lieu de brûler du gaz dans une chaudière, on fait tourner une turbine et on récupère les 60% de chaleur non convertie en électricité. L'électricité produite part dans le réseau (applicable uniquement pour les grosses unités: usines, commerces)
- B15: puissance de cogénération appelée. Le principe est d'anticiper la disette et d'inciter la cogénération en avance de phase pour remplir les batteries
 
Les principaux résultats sont:
- K13: ENRs produite hors cogénération
- Q13: consommation nationale
- Q3: import dépassant la capacité des interconnexions RTE, fixée arbitrairement à 20 GW. Cette case est la case critique, car tout ce qui dépasse cette capacité doit obligatoirement faire l'objet d'un report de consommation (comme dans le scénario de l'ADEME)
- S13: production perdue par limitation des moyens de production (batteries pleines et interconnexions saturées)
- dans la colonne Q, quand la case est rouge c'est que l'équilibre réseau n'est pas atteins. On voit que certains décalages comme pour les ballons d'eau chaude supprimerait ces cas. Par contre, certaines journées de l'année sont critiques (par exemple le 30 janvier 2014).
- lignes 17357 et suivantes: récapitulatifs. Par exemple pour 2014, on voit que le minimum de production simulé est de 3,8 GW seulement (!) pour un maximum de 160 GW (soit 2x le pic habituel de consommation d'hiver).
 
Les onglets 2012,2013 et 2014 sont des données RTE. Je fournis l'onglet "calculs" libre de tout droits d'usage, mais je ne peut être tenu responsable de son usage. J'espère qu'il est sans bugs 😊
 
Le document est public.
Bonnes simulations!"

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