Optimal desing of virtual power plant integrating renewable energies
Conception optimale d’une centrale électrique virtuelle intégrant des énergies renouvelables
Résumé
The present work deals with the necessary development of a virtual power plant allowing managing energy production systems and promoting renewable energy for the Perpignan Méditerranée agglomeration community (Pyrénées-Orientales, France). First, are presented the worldwide energy context, the state of the art about virtual power plants as well as the proposed approach for managing energy resources. Next, a methodology allowing forecasting the electric load and meteorological parameters, such as both the mean average wind speed and the global solar irradiation, are proposed and integrated as a module in the virtual power plant. Scenarios and energy strategies were developed with the purpose of satisfying the electricity demand, using renewable energy. Storing energy as well as buying or selling on the Powernext market was also considered. Finally, the proposed tool opens the possibility of optimally sizing new production systems. According to both the intensive growth of the electricity market and the greenhouse gas emissions, the developed virtual power plant focuses on improving energy efficiency and favouring environmental protection.
Le travail réalisé et présenté dans ce manuscrit répond au nécessaire développement d’une centrale électrique virtuelle, permettant de gérer les systèmes de production d’électricité et de promouvoir les énergies renouvelables au sein de la communauté d’agglomération Perpignan Méditerranée (Pyrénées-Orientales). Dans un premier temps, sont présentés le contexte énergétique global, l’état de l’art concernant l’implantation de centrales électriques virtuelles dans le monde ainsi que l’approche proposée pour la gestion des ressources énergétiques de la communauté d’agglomération. Dans un deuxième temps, des modules de prédiction à court terme de la charge du réseau électrique et de paramètres météorologiques, tels que la vitesse moyenne de vent et l’irradiation solaire globale, ont été développés et intégrés à l’outil développé. Des scénarios prévisionnels et plusieurs stratégies de gestion énergétique ont été proposés afin de répondre au mieux à la demande d’électricité. Est considérée la possibilité de stocker de l’énergie ainsi que de vendre ou d’acheter sur le marché Powernext. Enfin, l’outil développé offre la possibilité de dimensionner de façon optimale de nouveaux systèmes de production et d’étudier la pertinence de leur implantation. Avec le développement rapide du marché concurrentiel de l'électricité et la nécessaire réduction des émissions de gaz à effet de serre, la centrale électrique virtuelle proposée a pour objectif principal d’améliorer l’efficacité économique et de favoriser la protection de l'environnement.
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