La transition énergétique vers les sources d’énergies renouvelables telles que le solaire et l’éolien, bien qu’indispensables pour un avenir durable, pose des défis significatifs pour la stabilité des réseaux électriques. La nature intermittente de ces sources d’énergie peut provoquer des variations importantes de fréquence, menaçant ainsi la continuité et la qualité de l’approvisionnement en électricité.

Dans ce contexte, les bancs de charge jouent un rôle essentiel en simulant des consommations électriques importantes et en aidant à stabiliser le réseau. Quelles sont les causes des variations de fréquence ? Qu’est-ce que l’aFRR ? Comment les bancs de charge contribuent-ils à la stabilité électrique du réseau ?

Maintenir l’équilibre entre la production et la consommation d’énergie

Les sources d’énergie renouvelable sont par nature variables et imprévisibles. En effet, le solaire dépend de l’ensoleillement et des variations de températures, qui fluctuent avec la météo. L’éolien, quant à lui, est tributaire de la vitesse et de la constance du vent. En parallèle, la consommation d’électricité n’est pas constante. Elle varie en fonction de l’heure, des saisons, et des comportements humains et industriels.

Pour garantir la stabilité du réseau, il est primordial que l’offre (la production) et la demande (la consommation d’électricité) soient équilibrées en permanence.

La stabilité électrique dépend de la capacité à maintenir une fréquence constante, ainsi, pour assurer leur bon fonctionnement, les réseaux électriques doivent conserver une fréquence de 50 Hz ou 60 Hz selon les régions du monde. Les variations de fréquence peuvent provoquer des déséquilibres majeurs dans le réseau électrique, augmentant les risques de pannes et de perturbations.

Un écart supérieur à un certain seuil (estimé à +/- 0,2 Hz) peut entraîner une baisse de tension, voire une coupure totale du courant et ainsi endommager les équipements, augmenter les coûts de maintenance et entraîner des interruptions de service.

Les gestionnaires de réseau sont chargés de maintenir cette fréquence stable en utilisant des services d’équilibrage, tels que l’aFRR.

Stabilité électrique et aFFR

Pour corriger rapidement tout écart de fréquence dans les grands réseaux électriques, chaque gestionnaire de réseau de transport maintient une réserve de puissance disponible. Cette réserve est rapidement mobilisée en fonction des besoins pour assurer l’équilibre du réseau.

L’Automatic Frequency Restoration Reserve (aFRR) est une solution automatisée d’équilibrage de la fréquence du réseau électrique, appelée réserve secondaire. Il s’agit d’un mécanisme qui ajuste automatiquement la production et la consommation d’électricité et qui a pour objectif de rétablir rapidement la fréquence du réseau à son niveau normal (50 Hz), après une perturbation.

Pour restaurer la fréquence du réseau, l’aFRR mobilise une combinaison de ressources capables d’ajuster rapidement leur production, dont les bancs de charge. Ces ressources, maintenues en réserve, sont automatiquement activées par le réseau en cas de besoin pour rétablir la fréquence. Une fois la fréquence stabilisée, ces ressources tampon sont désactivées et retournent à leur état de fonctionnement normal.

Fonctionnement des bancs de charge pour la stabilité du réseau électrique

Premièrement, les bancs de charge permettent de tester l’efficacité de l’aFRR en simulant des scénarios de variation de la demande. Grâce à un système de communication déportée, les équipements METAL DEPLOYE RESISTOR adaptent la charge (à la hausse ou à la baisse) en fonction de la consigne reçue par le système SCADA de l’installation. Cela aide à assurer que les systèmes de régulation peuvent réagir adéquatement en cas de déséquilibre réel.

Deuxièmement, dans les réseaux avec une forte composante d’énergies renouvelables, l’offre (et donc la quantité d’électricité disponible sur le réseau à un instant T) peut dépasser la demande. Il est donc primordial d’avoir un mécanisme d’offre et de demande intelligent. Les bancs de charge entrent en action lorsqu’une quantité de courant excessive circule sur le réseau. Ils vont simuler une charge électrique (semblable à celle d’une ville ou d’une usine) et consommer le surplus disponible afin de revenir à un équilibre entre l’offre et la demande. Une fois le réseau stabilisé de nouveau, le banc de charge se coupe, en attendant le prochain pic.

En utilisant des bancs de charge, il est possible de gérer efficacement les surplus d’énergie, réduisant ainsi les variations de fréquence. Ils jouent un rôle critique dans la prévention des pannes et des perturbations, en assurant que l’énergie excédentaire est utilisée de manière contrôlée et sécurisée.

Les bancs de charge de Métal Déployé Resistor sont particulièrement adaptés aux applications dans les parcs éoliens, les installations solaires, et les environnements industriels où la stabilité du réseau est essentielle. Leur robustesse, leur résistance à la corrosion et leur fiabilité technique en font un choix privilégié pour les intégrateurs et les producteurs d’énergie renouvelable qui cherchent à assurer la continuité et l’efficacité de leur production électrique.

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