Energies décentralisées et Smart GridsWorkshop Smart Grids – Ben Guerir
13 avril 2017Alexandre Mainguenaud
ENGIE etla Transition Energétique
D’ici à 2020, les énergies décentralisées représenteront 42 % de l’ensemble des nouvelles capacités installées
Energies Décentralisées
Source: The rise of distributed power, General Electric, Diesel & Gas Turbine Worldwide, European Photovoltaic Industry Association.
La vision d’ENGIE est en phase avec cette Transition Energétique,
vers un monde plus :
Décarboné
Digitalisé
Décentralisé
Un bouleversement du monde de l’énergie
Nuclear
Hydro generation Hydro storage
Thermal generation
TN*
DN*
Residential load
Industrial load
Commercial load
Hydro generation Hydro storage Nuclear Thermal generation
Industrial load Control
Control
Local CHP
Residential PV
Commercial load & DR
Control
Large wind
Residential PVControl
Ground-mounted PV
Dispachable renewables
Microgrid 1
Microgrid 2
Hier, CENTRALISE Aujourd’hui et demain, DISTRIBUE
ENGIE, leader mondial de la Transition Energétique
NORTH AMERICA
LATIN AMERICA
BRAZIL
AFRICA
CHINA
MIDDLE-EAST, ASIA, TURKEY
BENELUX
UNITED KINGDOM
EUROPE NORTH, SOUTH AND EAST
ASIA PACIFIC
FRANCE
24 BUSINESS UNITS
Services
N°1 – Fournisseur de services énergétiques dans le monde
230 réseaux de chaleur et de froid
140 millions de m² gérés dans le secteur tertiaire
Energie
N°1 – Producteur indépendant d’énergie (IPP) dans le monde
N°6 – Fournisseur en Europe
115,3 GW* de capacités installées*
10,5 GW* de capacités en construction*
Une capacité de R&D pour des solutions à la pointede la technologie
Approx.100Technologiesdéveloppées
chaque année
25Millions d’€ par an
investis en R&D (Capex)
800Chercheurs
9Centres de recherche
et filiales
190Millions d’€ par an
de budget R&D (Opex)
50Millions d’€ par an
en services techno (Opex)
Un réseau international de laboratoires ENGIE au service du Groupe
Une capacité de R&D pour des solutions à la pointede la technologie
EXPERTISE :
• Analyse des technologies et fabricants de batteries
• Test de cellules et de batteries• Deuxième vie des batteries• Contrôle à distance des batteries• Vieillissement des batteries• Optimisation de la charge et de la décharge
Le Batteries Lab a été créé en juin 2014 avec pour mission : • D’anticiper les évolutions du marché dans le stockage d’énergie• De créer un pool de compétences et d’experience pour
sélectionner les meilleures batteries• Optimiser l’utilisation et la gestion des batteries sur les parcs
opérés par ENGIE
Focus sur :ENGIE Batteries LabLaborelec, Belgique
Microgrids et Smart GridsBénéfices etRéférences ENGIE
Bénéfices généraux
Energie fiable
Energie verte
Energie compétitive
Bénéfices pour un site industriel ou commercial connecté au réseau
Battery usage
PV production
Consumption
Grid usage
Les factures d’électricité augmentent en cas de pic de consommation. Le stockage permet de lisser le
profil de charge.
Durant les périodes d’ensoleillement, l’énergie solaire est autoconsommée. L’excédent est stocké dans les batteries ou
revendu au réseau.
POW
ER
DAY TIME1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
PIC DE CONSOMMATION COUPURE RESEAU
Lorsque le réseau est défaillant les batteries et le solaire assurent
l’approvisionnement
La batterie est utilisée pour réduire le pic de consommation et gérer la stabilité lors des coupures du réseau principal
Smart Grid à ToulouseSmart ZAE
PV180 kWc
Eoliennes15 kW
ESS• Volants d’inertie• Batteries Li-ion
2 x 100 kW/100 kWh
Onduleur réseau
125 kVA
Bus DC650 V
Février 2012Démarrage du projet
4,1 M€Investissement
Les objectifs du projet Smart ZAE sont :
• L’optimisation de la gestion de l’énergie
• La prévision et la maximisation de la production renouvelable locale
• Le contrôle de la consommation et la réduction des pics de demande
• La vente du surplus d’énergie produite grâce à la flexibilité
• Le soutien au réseau lorsque c’est nécessaire
Objectifs
Smart Grid à ToulouseSmart ZAE
Centrale hybride en exploitation en Corse4,4 MWc combinés à 4,3 MWh de stockage
CENTRALE PHOTOVOLTAÏQUE AU SOL AVEC STOCKAGE D’ENERGIE
NOMBRE DE FOYERS ALIMENTÉS : 1 000 CAPACITÉ INSTALLÉE : 4,4 MWC DE MODULES PHOTOVOLTAÏQUES À HAUT RENDEMENT
STOCKAGE : 4,3 MWH DE BATTERIES LITHIUM-ION
1ÈRE MISE EN ŒUVRE DE LA SOLUTION GRIDPOW’ER D’ENGIE : CONTENEUR DE BATTERIES, SYSTÈME DE CONVERSION D’ÉNERGIE, TELE-MONITORING
Centrale solaire4,4 MWc
Système de stockage : 2,4 MW / 4,3 MWh
Développement d’une centrale hybride dans le PacifiqueObjectif : augmenter la part de renouvelable
-
100,00
200,00
300,00
400,00
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23
Energie délivrée par source (kW)
self cons battery genset
Configuration avant/après investissement
PV :……...Part d’ENR :….Batterie :………GE :………….
46 kWp~ 3%none4 x 320 kW
PV :……...Part d’ENR:….Batterie :………Ge :………….
531 + 46 kWp30%384 kW/ 96 kWh3 x 320 kW
AVANT APRES
BENEFICES• 248.000 litres de gasoil économisés chaque année, reduction des coûts d’importation• Diminution des risques de coupure tout en réduisant le nombre de groupes électrogènes en
operation. Critère “N-2” respecté.• Le projet répond à la contrainte réglementaire : 30 % d’ENR dans le mix• Conception et dimensionnement permettant d’obtenir un coût de production du kWh minimal
Charge moyenne : 268 kWPic de consommation : 384 kW
Ajout de 531 kWc de solaire et 96 kWh
de batteries
-
50,00
100,00
150,00
200,00
250,00
300,00
BAU Microgrid
LCOE (USD/kWh)
gensets CAPEX
genset OPEX
fuel costs
PV capex
Battery CAPEX
PV and batteryOPEX
245 231
Mini-réseaux solaires en Tanzanie
Usine Zéro-CO2 – Volvo Trucks Gand
tCO2 -14.400
Eff. énerg.24,3 %
GoOs23,95 %
Eolien23,95 %
Biomasse19,4 %
Bio-carburant
8,3 %
Solaire0,1 %
• Objectif : Réaliser la première usine automobile zéro-émissions de CO2
• Requête spécifique : Utiliser des fonds externes et des structures de financement off-balance
• Proposition d’ENGIE
Partenariat sur 20 ans Investissement > 10 M€ Offre clé en main : Etudes, approvisionnement,
construction, exploitation et maintenance
• Résultats
Consommations d’énergie > - 20 % Système de production de chaleur vert (biomasse &
biocarburants) Combinaison de moyens de production électrique
renouvelables
Au-delà des Smart GridsL’offre ENGIE pour les villes
Solutions pour les villesUne présence sur l’ensemble des “verticaux” répondant aux besoins transversaux
Eau(avec part.)
Eclairage public
Mobilité verteSécurité
Bâtiments
Réseaux de chaud et de froid
Déchets(avec part.)
Energie décentralisée
GovernmentSMART
ICT Infrastructure CityOS(1) Data Analytics
AméliorerSécurité et résilience
Bénéficier deTransports performants
Profiter d’un agréableCadre de vie
Développer l’Attractivité locale
Les besoins de nos clients
Permettre de Réduire les coûts
Merci de votre attention !