Un micro-réseau est un système électrique autonome. Il intègre la production distribuée (DG), les charges, le stockage d’énergie, et les systèmes de contrôle pour gérer son fonctionnement. Ces systèmes peuvent fonctionner dans ce que l’on appelle le « mode îlot », à la fois connectés au réseau principal et indépendants. Voici une ventilation de ses principaux composants :
Table of Contents
Composants essentiels des micro-réseaux
Production décentralisée (DG)
La production décentralisée (DG) comprend diverses sources d’énergie, principalement des sources renouvelables telles que :
- Solaire
- Le vent
- Hydroélectricité
Elle peut également faire appel à d’autres technologies, telles que :
- Piles à combustible
- Générateurs diesel
- Batteries pour véhicules électriques
Les systèmes de production combinée de chaleur et d’électricité (PCCE) fournissent simultanément de la chaleur et de l’électricité. Ils peuvent également faire partie d’un micro-réseau, ce qui améliore l’efficacité et la flexibilité énergétiques.
Charges
Un micro-réseau gère diverses charges électriques , des services essentiels à l’utilisation générale. Les charges critiques, telles que les hôpitaux ou les centres de données, sont prioritaires pour assurer une alimentation ininterrompue.
Stockage de l’énergie
Les systèmes de stockage d’énergie varient et comprennent généralement
- Piles
- Hydroélectricité par pompage
- Stockage de produits chimiques
Ces systèmes stockent l’énergie excédentaire provenant de sources renouvelables en vue d’une utilisation ultérieure. Ils aident à gérer les pics de demande et à atténuer les fluctuations de la production d’énergie renouvelable.
Systèmes de contrôle
Les systèmes de contrôle permettent au micro-réseau de fonctionner efficacement. Ils gèrent :
- Production d’énergie
- Stockage
- Distribution
Ils contrôlent les choses en temps réel. Ils passent d’un mode connecté au réseau à un mode hors réseau. Ils optimisent également l’utilisation et le stockage de l’énergie.
Principales caractéristiques et applications des micro-réseaux
Les micro-réseaux présentent plusieurs caractéristiques distinctes:
- Ils fonctionnent généralement sur un système BESS avec une tension de 35 kV ou moins, avec des capacités ne dépassant pas 20 MW.
- L’accent est mis sur les énergies propres : Les micro-réseaux utilisent souvent des énergies renouvelables, comme le solaire et l’éolien, ou le gaz naturel dans les installations de cogénération.
- Équilibrage interne : Les micro-réseaux peuvent équilibrer l’offre et la demande d’électricité. Dans les systèmes connectés au réseau, le réseau principal fournit moins de 50 % de l’énergie utilisée. Cela permet au micro-réseau de fonctionner de manière autonome pendant de longues périodes si nécessaire.
- Respect du réseau : Les micro-réseaux peuvent contrôler le flux d’électricité avec le réseau principal. Ils peuvent intégrer une grande partie de la production distribuée.
Applications
Les micro-réseaux sont bien adaptés aux zones où les énergies renouvelables et les sources d’énergie distribuées sont plus nombreuses. Ils sont idéaux pour :
- Zones urbaines
- Parcs commerciaux et industriels
- Villes nouvelles
- Zones rurales
- Îles
- Oasis
Les micro-réseaux stimulent l’innovation et l’utilisation des ressources locales. Ils favorisent de nouveaux modèles de production et de consommation d’énergie.
Analyse du marché des micro-réseaux
Le marché mondial des micro-réseaux devrait connaître une croissance significative dans les années à venir. Selon un rapport de MarketsandMarkets, le marché des micro-réseaux devrait atteindre 87,8 milliards de dollars d’ici 2029, avec un taux de croissance annuel moyen de 18,5 % de 2024 à 2029. Cette croissance est due à trois facteurs principaux :
- Demande croissante pour une alimentation électrique fiable
- Besoin d’efficacité énergétique
- Intégration des sources d’énergie renouvelables
Segmentation du marché
Le segment des micro-réseaux à distance devrait détenir la plus grande part du marché au cours de la période de prévision. Cela est dû à la demande d’électrification dans les zones reculées. L’extension du réseau principal y est souvent trop coûteuse.
Aperçus géographiques
Sur le plan géographique, L’Amérique du Nord devrait être le plus grand marché pour les micro-réseaux, suivi par L’Asie-Pacifique et L’Europe. La croissance de l’Amérique du Nord est due à
- Initiatives gouvernementales
- Demande d’énergie fiable
- Nécessité d’intégrer les énergies renouvelables
Acteurs clés
Parmi les principaux acteurs du marché des micro-réseaux, on peut citer
- ABB
- General Electric
- Siemens
- Schneider Electric
- Eaton
- Honeywell
- Litharv
Ces entreprises investissent dans la R&D afin d’améliorer la technologie des micro-réseaux et d’étendre leur présence sur le marché.
Conteneurs de stockage de batteries BESS pour micro-réseaux
Le système de stockage de l’énergie est un élément essentiel des micro-réseaux. Il gère les hauts et les bas des sources d’énergie renouvelables, garantissant ainsi une alimentation électrique stable. Les conteneurs de stockage de batteries BESS de Litharv sont parfaits pour le stockage d’énergie à grande échelle dans les micro-réseaux.
Principaux avantages des conteneurs de stockage de batteries BESS de Litharv
Les conteneurs de stockage de batteries BESS de Litharv offrent plusieurs avantages clés :
- Configuration flexible : Le système de stockage modulaire s’adapte à différents besoins. Il fournit un stockage d’énergie personnalisé pour différentes applications et différents projets.
- L’écrêtement des pointes : Le système réduit la demande de pointe et optimise l’utilisation de l’énergie, ce qui permet de réduire les coûts d’électricité.
- Expansion dynamique : La conception modulaire permet d’augmenter la capacité à la demande. Elle répond à l’évolution des besoins des clients et fournit des solutions d’alimentation durables.
- Équilibrage du réseau : Le conteneur de stockage par batterie stabilise le réseau. Il assure une alimentation électrique constante, protégeant ainsi les équipements des clients et les lignes de production.
- Alimentation de secours : Le système fournit une alimentation de secours stable, garantissant le fonctionnement dans les situations critiques.
- Avantages économiques : Le conteneur de stockage par batterie réduit les factures d’électricité, améliore l’utilisation de l’énergie et renforce l’efficacité. Cela permet aux entreprises d’obtenir un meilleur retour sur investissement.
- Sécurité et fiabilité : Les conteneurs de stockage de batteries BESS de Litharv utilisent des batteries LiFePO4 de première qualité. Elles conservent leur stabilité dans des conditions thermiques et chimiques. Nous les testons pour garantir une utilisation sûre. Les systèmes sont conformes à plusieurs normes de sécurité internationales, ce qui garantit une sécurité maximale.
Modes de fonctionnement des micro-réseaux
Les micro-réseaux peuvent fonctionner selon deux modes principaux :
Mode connecté au réseau
Dans ce mode, le micro-réseau se connecte au réseau principal et peut importer et exporter de l’énergie. Par exemple, un micro-réseau équipé de panneaux solaires peut injecter l’énergie solaire excédentaire dans le réseau. Les systèmes de stockage d’énergie peuvent se charger et se décharger en fonction des besoins du réseau. À tout moment, le micro-réseau peut passer en mode îlot si nécessaire.
Mode îlot (hors réseau)
Dans ce mode, le micro-réseau fonctionne de manière autonome. Il utilise sa propre production d’électricité et son propre stockage d’énergie pour répondre à la demande locale. Les utilisateurs ont recours à ce mode lorsque le réseau principal est défaillant ou lors de déconnexions planifiées. Les dispositifs de stockage d’énergie, comme les batteries, assurent une alimentation électrique constante. Ceci est vital pour les charges critiques.
Un micro-réseau est un petit système électrique. Il génère et distribue de l’énergie. Il comporte des sources d’énergie distribuées, des dispositifs de stockage et de conversion de l’énergie, des charges, des moniteurs et des dispositifs de protection.
Taux d’auto-équilibrage :
Eself est l’électricité que le micro-réseau connecté au réseau peut consommer. Etotal représente la demande totale d’électricité par la charge. Egrid-in est l’électricité provenant du réseau principal. Il s’agit de la quantité achetée par le micro-réseau connecté au réseau.
Taux d’autoconsommation :
Eself est la quantité d’électricité que le micro-réseau connecté au réseau peut produire lui-même. EDG est la puissance totale des sources distribuées du micro-réseau connecté au réseau.
Taux de redondance :
Egrid-out est la quantité d’électricité vendue au réseau principal par le micro-réseau connecté au réseau. EDG est la production totale d’électricité par les sources distribuées du micro-réseau connecté au réseau.
Micro-réseau + intégration multi-énergie
Les micro-réseaux peuvent être un fournisseur d’électricité de second rang, alimentant directement les utilisateurs. Ils peuvent fournir un mélange d’électricité, de chauffage et de refroidissement, en fonction des besoins des utilisateurs et des ressources énergétiques disponibles du micro-réseau.
Dans les régions isolées, les réseaux traditionnels sont souvent peu fiables ou inexistants. Les stations de stockage d’énergie commerciales et industrielles peuvent former des micro-réseaux ou des réseaux insulaires. Ces systèmes, souvent associés à l’énergie solaire ou éolienne, garantissent une alimentation fiable aux utilisateurs locaux.
Principaux avantages des micro-réseaux et des réseaux insulaires
- Une alimentation électrique fiable : Ces systèmes peuvent gérer la demande d’électricité et contrôler la production d’énergie renouvelable. Ils garantissent ainsi une alimentation électrique régulière, adaptée aux besoins locaux.
- Réduction des coûts : Les micro-réseaux peuvent réduire les coûts énergétiques et la dépendance à l’égard des combustibles fossiles en utilisant des ressources renouvelables locales. Cela réduit les coûts et la logistique du transport de l’énergie.
- Soutenir la croissance des énergies propres : Les micro-réseaux favorisent les énergies renouvelables et réduisent la pollution. Ils favorisent le passage à l’énergie durable.
Conclusion
Les micro-réseaux, en particulier avec le stockage d’énergie comme les batteries de Litharv, sont essentiels. Ils fournissent une alimentation fiable aux zones isolées ou mal desservies. Ils contribuent également à l’adoption d’une énergie propre, à la réduction de l’utilisation des combustibles fossiles et à la sécurisation de l’énergie pour les charges critiques et générales. Le marché mondial des micro-réseaux va se développer en raison de la demande croissante d’énergie fiable et d’énergie renouvelable. Les micro-réseaux joueront un rôle clé dans l’avenir de l’énergie.
faq
Quels sont les principaux composants d’un micro-réseau ?
Les principaux composants d’un micro-réseau sont la production distribuée, les charges, le stockage de l’énergie et les systèmes de contrôle.
Quelles sont les principales caractéristiques et applications des micro-réseaux ?
Les principales caractéristiques sont la capacité de fonctionner en « mode îlot », l’accent mis sur les énergies propres et l’équilibrage interne de l’offre et de la demande d’électricité. Les applications comprennent les zones urbaines, les parcs commerciaux/industriels, les communautés isolées et les nations insulaires.
Comment le marché mondial des micro-réseaux devrait-il se développer ?
Le marché mondial des micro-réseaux atteindra 39,4 milliards de dollars en 2026. Il connaîtra un taux de croissance annuel moyen de 10,9 % entre 2021 et 2026. Cette évolution est due à la demande croissante d’énergie fiable, d’efficacité énergétique et d’intégration des énergies renouvelables.
Quels sont les deux principaux modes de fonctionnement des micro-réseaux ?
Les micro-réseaux peuvent fonctionner selon deux modes. En mode connecté au réseau, ils peuvent importer et exporter de l’énergie. En mode insulaire, ils fonctionnent de manière indépendante. Ils utilisent leur propre production et leur propre stockage pour répondre à la demande locale.