Expérimentation grandeur nature du “building smart grid”

 

 

Le contexte

La Bretagne est une région particulière sur le plan énergétique puisqu’elle produit à peine 10 % de l’énergie qu’elle consomme. Afin d’éviter, d’une part, d’éventuels black-out (une panne de courant à grande échelle) en particulier en période de pointe, la région est mobilisée autour du projet EcoWatt Bretagne. Le déploiement massif des énergies renouvelables, et la sécurisation de l’approvisionnement.

Le Syndicat départemental d’énergies du Morbihan (SDEM) a décidé de mener un projet expérimental, concevoir un bâtiment producteur au service du réseau, capable à la fois de s’effacer, notamment en période de forte demande, mais aussi de réinjecter l’énergie renouvelable qu’il a produite ou qu’il a tirée sur le réseau et stockée dans son système de batteries.

Le SDEM est propriétaire de 22 000 km de réseaux électriques basse et haute tension (HTA : de 1000 Volts à 50 000 Volts) exploités par ERDF et de 14 000 postes de transformation.
Sa mission est d’organiser le service public de la fourniture et de la distribution d’électricité dans 261 communes.
Son nouveau siège social est un démonstrateur baptisé Kergrid, prototype de “smart building” qui vise à démontrer que ce modèle est techniquement possible et économiquement viable.
Construction de 3 300 m2 au sol, un design épuré, de grandes baies vitrées donnant sur une cour intérieure à l’inspiration zen, le tout dans un parc paysagé.

 

Le projet a été confié à Schneider Electric, en voici les objectifs et les résultats :

Les besoins du client :

– S’effacer du réseau et fonctionner en autonomie (2 heures) en période de pointe.

– Stocker l’énergie renouvelable produite par les installations photovoltaïque / éolienne et la revendre au moment opportun en l’injectant sur le réseau.
Il n’existe pas en France de cadre juridique concernant la revente de l’électricité stockée. Le projet interroge l’autorité publique sur ce point.

– Tester la pertinence technique et économique des solutions expérimentées afin de proposer un modèle viable et reproductible, dans l’intérêt du réseau (lissage de la courbe de charge).

La solution Schneider Electric

 

 

– La production d’électricité est assurée par :

– Des panneaux photovoltaïques 850 m² de 126 kWc en toiture.
– Deux mini éoliennes de 2,5 kWc chacune (une à axe verticale et et une à axe horizontale).

 

 

L’expérimentation c’est basée sur la solution Power Management System (PMS) développée par Schneider Electric.
PMS associe onduleurs, automatismes, superviseur, ainsi que la plateforme StruxureWare Energy Operation qui permet la mesure et le suivi des consommations énergétiques.

 

 

La solution PMS gère les flux d’énergie entre le réseau de distribution, la production locale (photovoltaïque, éolienne), le stockage sur batteries, la recharge des véhicules électriques (7 prises de 22, 7 et 3 kW) et bien entendu les charges du bâtiment.

 

 

C’est également ce dispositif qui déclenche les mécanismes d’autoconsommation, de stockage ou de revente de l’électricité.

Kergrid embarque le tout nouveau système combiné de stockage de l’énergie électrique (EESS) de Schneider Electric développé avec Saft, d’une capacité de stockage de 56 kWh d’électricité.

 

 

Kergrid intègre également un outil de gestion technique du bâtiment pour la supervision et le contrôle de l’éclairage, du chauffage, de la climatisation et de la ventilation, ainsi qu’un tableau général basse tension qui permet des délestages de charges (TGBT : comptage par départ, système de GTC, coffret de découplage global).

 

 

Le système EESS :

Schneider Electric a conçu le système EESS en partenariat avec l’entreprise SAFT. Il utilise des batteries lithium-ion.

Le EESS est composé de 3 parties :

– Un régulateur de charge pour préserver les batteries avec une régulation charge et décharge.
– Un système de conversion de puissance qui assure une conversion bidirectionnelle (AC/DC) entre le réseau de distribution et les batteries.
– Un ensemble de batteries.

 

 

 




 

Conclusion :

Énergiquement performant, labellisé « Passiv Hauss » avec une consommation inférieure à 15 kWh/m².an, Kergrid a reçu le trophée Smart Awards dans la catégorie Smart Home/Building.
Les réflexions sur les enjeux administratifs et réglementaires sont d’actualité avant une intégration de ce système local dans un fonctionnement global prévu pour 2015.