Face à l’augmentation des tarifs de l’énergie électrique et la croissance de la part de production d’électricité à partir de sources renouvelables, le micro-grid ou « micro-réseau » se trouve être une solution écolo-économique. Inscrit dans les smart-grid, le micro-grid correspond surtout à une manière différente de gérer l’énergie pour favoriser l’utilisation des énergies renouvelables, réduire la sollicitation du réseau public d’électricité et ainsi proposer un intérêt financier et environnemental.

Sascha apprenti en 5ème année, encadré par M. Damien Flieller,  partage son expérience sur le sujet à travers cet article !

🇫🇷🇸🇪    Un projet international    🇸🇪 🇫🇷

Dans le cadre du Projet d’Innovation et de Recherche, Sascha Eschmann apprenti ingénieur en 5ème année en collaboration avec l’Université de Technologie de Luleå en Suède a participé au projet DMI : Datacenter Micro-grid Interaction. Réalisé en partenariat avec ABB, VATENFALL (gestionnaire du réseau de transport suédois), E.ON (producteur d’énergie), ACON et SICS (deux gestionnaires de data centers), ce projet consiste à évaluer la possibilité d’intégrer les micro-grids dans la chaîne d’alimentation électrique d’un data center.

Au sein de ce projet, le travail de Sascha consistait à fournir un modèle scientifique du micro-grid. Les objectifs du modèle sont de tester la flexibilité offerte par un micro-grid dans l’alimentation du data center, quantifier le niveau de continuité de service proposé par le micro-grid et évaluer le potentiel financier et environnemental.

Avant d’aller plus loin, je vous propose de regarder cette courte vidéo qui permet d’introduire le concept de micro-grid :

🛠⚙️   Méthodes   ⚙️🛠

Le modèle a été réalisé à l’aide de l’environnement de simulation Matlab^® Simulink^®. Les éléments du modèle sont issus des blocs contenus dans la librairie Simscape. Basé sur des éléments théoriques, le modèle a été complété à partir de valeurs réelles. En effet, les partenaires du projet partagent des mesures réalisées sur leurs installations afin d’obtenir un modèle avec des données d’entrées fiables (par exemple la consommation des serveurs du data center).

Le micro-grid en question contient quatre parties qui sont : le réseau électrique national, le data center,  une installation photovoltaïque et une batterie. 

À l’aide du modèle fonctionnel, l’idée consiste à réaliser différents scénarios pour tester la flexibilité apportée par le micro-grid. De nombreux scénarios sont réalisables en fonction du prix de l’énergie (heures de pointe ou heures creuses), de la production photovoltaïque et du niveau de charge de la batterie.

Dans ce cas, deux modes de fonctionnement sont possibles qui sont : connecté au réseau ou îloté. Dans les deux modes, les grandeurs électriques sont à maîtriser (puissances, tensions et fréquence).

Pour ce faire, la majorité du projet a été consacrée au développement du modèle d’un convertisseur AC – DC réversible triphasé.

📝📈   RÉSULTATS   📝📈

La principale problématique consistait à contrôler les grandeurs électriques au sein du micro-grid et plus précisémment quand le réseau est déconnecté. De ce fait, différents modes de régulation ont été développés pour commander le convertisseur AC – DC réversible : une commande P-Q (choix de la quantitié et de la direction des puissances) ainsi qu’une commande en tension.