Le réseau de distribution est le dernier maillon du système électrique, traditionnellement responsable de la distribution de l’énergie électrique. Cependant, avec l'intégration généralisée des sources d'énergie renouvelables distribuées, l'émergence de charges diverses telles que les véhicules électriques et l'évolution du marché de l'électricité, le modèle de fonctionnement du réseau de distribution subit de profonds changements. Il évolue d'un réseau de distribution de points de terminaison traditionnel à un réseau de distribution moderne capable d'interagir source-réseau-charge-stockage. Cette transformation ne se reflète pas seulement dans les changements dans les modèles de flux d’énergie, mais également dans l’intégration des flux d’énergie, des flux d’informations et des flux commerciaux.

Modifications du fonctionnement du réseau de distribution

Impact de l'énergie renouvelable distribuée

Le développement rapide du photovoltaïque distribué (PV) a considérablement modifié les modes de fonctionnement traditionnels du système électrique. Premièrement, avec la pénétration croissante du photovoltaïque distribué, une quantité importante d’énergie électrique est réinjectée dans le réseau, provoquant des surcharges inverses dans les zones locales, sur les lignes basse tension et même dans les transformateurs principaux des sous-stations du système. Deuxièmement, le développement de charges photovoltaïques distribuées et contrôlables telles que les stations de recharge a modifié les caractéristiques de charge du système électrique, augmentant la volatilité, l'intermittence et le caractère aléatoire de la production d'énergie renouvelable. Ces changements augmentent considérablement la difficulté de la régulation du réseau. Enfin, l’utilisation intensive de systèmes photovoltaïques distribués, de stations de recharge et d’équipements de conversion de fréquence présente des exigences plus élevées en matière de qualité de l’énergie et de fonctionnement sûr et stable du réseau de distribution.

Le rôle du stockage d’énergie dans la régulation et le support

Le stockage de l’énergie, en tant que ressource réglementaire cruciale, joue un rôle clé dans l’ajustement et le soutien du réseau de distribution. C'est un élément majeur pour s'adapter aux nouvelles formes de réseaux de distribution. Plus précisément, le stockage d’énergie joue un rôle important dans les domaines suivants :

Relever les défis de l’intégration des énergies renouvelables distribuées

1. Stockage d’énergie côté utilisateur industriel et commercial: Utilisation des capacités d'écrêtage des pics et de remplissage des vallées.

2. Stockage d'énergie distribué aux nœuds du réseau de distribution: Intégration du stockage d'énergie dans les sous-stations locales et les postes de commutation.

3. Stockage d'énergie côté réseau: Installation de stockage d'énergie dans les sous-stations des centres de répartition.

4. Nouveaux modèles économiques: Explorer les micro-réseaux et les systèmes de stockage photovoltaïques intégrés pour faciliter l'absorption locale efficace de l'énergie renouvelable distribuée, réduisant ainsi l'impact sur le réseau de distribution.

Améliorer l'adaptabilité et la flexibilité du réseau de distribution

Avec l'intégration de l'énergie renouvelable distribuée et des charges contrôlables comme les bornes de recharge, la demande de régulation au sein du réseau de distribution a augmenté, et la volatilité des charges sur des périodes courtes et longues a augmenté. Le stockage d'énergie, grâce à ses capacités de régulation flexibles, peut permettre une interaction conviviale et un fonctionnement efficace entre les sources, les réseaux, les charges et le stockage. Dans les régions où les capacités d'approvisionnement en électricité sont limitées, la construction de projets intégrés de recharge de stockage solaire peut garantir que les stations de recharge chargent le système de stockage lorsqu'elles sont inutilisées et déchargent l'énergie stockée pour combler les lacunes lors de la recharge des véhicules électriques. De plus, à mesure que les véhicules électriques deviennent plus répandus, ils peuvent jouer un rôle de régulation dans le réseau de distribution grâce à la technologie Vehicle-to-Grid (V2G).

Assurer la fiabilité opérationnelle du réseau de distribution

Les systèmes de stockage d'énergie ont des capacités de réponse rapide de l'ordre de la milliseconde, fournissant une assistance rapide en cas de chutes de tension et de fréquence dans le réseau de distribution, améliorant ainsi la fiabilité de l'alimentation électrique. De plus, le stockage d’énergie peut fonctionner en mode source de tension et prendre en charge la stabilité transitoire, renforçant ainsi la robustesse du réseau de distribution.

Participer au marché de l’électricité et fournir des services auxiliaires

Avec la progression du marché de l’électricité et la mise en place progressive de mécanismes de marché et de profit, les futurs systèmes de stockage d’énergie côté utilisateur pourront, dans des conditions de mesure et de répartition appropriées, participer de manière indépendante au marché de l’électricité. Ils peuvent également offrir des services auxiliaires tels que l’écrêtement des pointes, la régulation de fréquence et de tension via des centrales électriques virtuelles, soutenant ainsi le réseau de distribution.

Développement futur des réseaux de distribution

Le stockage d’énergie est une technologie clé pour réaliser la transformation flexible, intelligente et numérique des réseaux de distribution. En s'intégrant à des sources d'énergie renouvelables distribuées à grande échelle et à des charges contrôlables telles que des bornes de recharge, un réseau de distribution capable d'interagir source-réseau-charge-stockage peut être construit. Cela favorisera efficacement l’absorption des énergies renouvelables et l’allocation efficace des ressources. Cette intégration améliore non seulement l'efficacité et la fiabilité globales du système électrique, mais constitue également une base solide pour optimiser les futures structures énergétiques et assurer le développement sain du marché de l'électricité.

En conclusion, le réseau de distribution est en train de passer d’un rôle traditionnel de distribution d’électricité à un centre de système électrique moderne et multifonctionnel. L'application de la technologie de stockage d'énergie jouera un rôle indispensable dans cette transformation, conduisant le réseau de distribution vers un avenir plus intelligent, efficace et durable.