Solutions pour sites isolés (Off-grid)

Répondre aux besoins essentiels des populations les plus isolées à l‘aide d‘énergies renouvelables est un défi, qu‘il est techniquement possible de relever. Avec plus de 60 années d‘expérience dans la conversion de l‘énergie, AEG Power Solutions propose son d‘architecture hybride, adaptée à l‘électrification hors réseau des régions les plus isolées. Quelle que soit la taille du site de production ou de l’infrastructure de distribution locale, nous créons des solutions robustes répondant aux besoins et aux exigences spécifiées. Le concept d‘architecture hybride ecopx est un système énergétique de nouvelle génération capable d’associer sources d‘énergie traditionnelles et renouvelables et stockage de l‘énergie. Nous fournissons des services de conception, d‘installation, de maintenance et de support pour garantir le fonctionnement efficace et fiable de vos installations, en toutes circonstances.

 

 

 

 

Solutions pour sites isolés (Off-grid)

Approvisionnement sécurisé

Fournir une énergie renouvelable aux deux milliards d‘individus vivant dans les pays les plus pauvres de la planète doit être une priorité mondiale. Un travail de titan qui implique avant tout une alimentation propre et sécurisée. La fin du réchauffement climatique passera par une moindre dépendance aux énergies fossiles. Répondre aux besoins essentiels des populations les plus isolées à l‘aide d‘énergies renouvelables est un défi de taille, qu‘il est néanmoins techniquement possible de relever.

Avec plus de 60 années d‘expérience dans la conversion de l‘énergie, AEG Power Solutions propose en effet son concept d‘architecture hybride ecopx, adapté à l‘électrification hors réseau des régions les plus isolées. Quelle que soit la taille de votre site de production ou de votre infrastructure de distribution locale, nous créons des solutions robustes répondant à vos besoins et aux exigences de votre architecture. Nous fournissons des services de conception, d‘installation, de maintenance et de support suffisamment souples pour garantir le fonctionnement efficace et fiable de vos installations, en toutes circonstances.

La base : une alimentation en énergie pour les sites isolés

Pour garantir sa croissance, un pays a besoin d‘un certain nombre de ressources essentielles, et notamment d‘une alimentation électrique fiable. Or, les méthodes de production, de transport et de distribution de l‘électricité évoluent rapidement. Il faut donc non seulement faire face à l‘augmentation constante de la demande, mais également trouver des solutions pour atteindre les zones les plus reculées. Parallèlement, la qualité des alimentations électriques destinées aux processus de production et aux usages domestiques est de plus en plus critique. Les producteurs d’énergies conventionnelles, les exploitants de parcs d‘énergies renouvelables et le consommateur final essaient tous de trouver le moyen de disposer d’une énergie extrêmement fiable.

Pour atteindre ces objectifs, les ingénieurs système d‘AEG PS cherchent des solutions qui leur permettraient d‘exploiter un système énergétique avec davantage de souplesse et de maîtrise. Il s‘agit de trouver le bon équilibre entre l‘électricité produite et une demande plus ou moins aléatoire. Aujourd‘hui, les exploitants des centrales à base de générateurs diesel souhaitent :

• Réduire la consommation de combustible
• Réduire les coûts d‘exploitation
• Réduire les interventions sur site

 

Électrification existante des zones isolées

Aujourd'hui, les générateurs diesel assurent l'essentiel de l‘électrification des zones non raccordées au réseau traditionnel. Or, cette solution qui semble à première vue économique est de moins en moins viable car elle pose des problèmes majeurs liés, pour la plupart, à la difficulté d‘accès à ces régions:

• Fiabilité des générateurs sollicités en permanence
• Acheminement du carburant
• Disponibilité des pièces détachées et des ingénieurs formés à la maintenance
Prix du carburant 

Ecologiques, hautement efficaces et bénéficiant d'une longue durée de vie, les sources d‘énergie renouvelable ne requièrent pas de maintenance et occasionnent des coûts d‘exploitation relativement faibles. AEG PS a donc tenu compte de tous ces avantages et mis au point une solution énergétique robuste et rentable.

Utilisation innovante des sources d‘énergie

Le concept d‘architecture hybride ecopx est un système énergétique de nouvelle génération capable d’associer sources d‘énergie traditionnelles et renouvelables et stockage de l‘énergie. En optimisant l‘utilisation des énergies éolienne et solaire disponibles et en faisant appel aux groupes électrogènes lors des pics de consommation, ce système permet:

• De réduire les coûts de pos- session et d‘exploitation
• De diminuer la consommati- on de combustible
• D’optimiser la fiabilité des systèmes

Votre centrale déconnectée réseau dispose du potentiel requis pour augmenter le rendement effectif de l‘installation et respecter les normes environnementales les plus strictes. C’est la solution qui permet de franchir une nouvelle étape vers une production électrique plus efficace et plus écologique.

Par rapport aux coûts d‘extension du réseau classique ou de l‘appro- visionnement en diesel dans les zones isolées, l‘architecture hybride ecopx offre plusieurs avantages :

• Réduction de la consommation de combustible et des émissions de CO2 (de 30 à 100%)
• Allongement de la durée de vie des générateurs diesel en raison d‘une moindre utilisation
• Stockage des excédents produits
• Allongement des intervalles de maintenance et de remplacement des pièces
• Rentabilité au bout de trois ans, voire avant dans de nombreux cas (selon le prix du combustible)

L‘architecture hybride ecopx est particulièrement adaptée aux zones reculées, non desservies par le réseau électrique domestique.

 

Générateur diesel

Un groupe diesel fonctionne 24 heures sur 24 environ et nécessite une fois par an d‘être révisé. Au coût annuel de l‘investissement, de la maintenance, des pièces détachées, du carburant, de l‘huile et de son entretien s‘ajoutent ses frais variables ou d‘exploitation.

Alimentation photovoltaïque

Sur 20 ans, la solution photovoltaïque revient presque deux fois moins chère que le générateur diesel:

• Réduction des frais de combustible
• Faibles coûts de maintenance
• Moindre dépendance vis-à-vis des cours du pétrole
• Diminution de la pollution
• Fiabilité accrue grâce à des composants longue durée issus de l’industrie

ECOpx Hybrid Architecture

Une éolienne peut également être intégrée à l‘installation pour limiter au maximum le recours au générateur diesel et diminuer les frais d‘exploitation variables qu’il occasionne.

 

Architecture système

• Un champ photovoltaïque divisé en branches par l’intermédiaire de coffrets extérieurs
• Une ou plusieurs éoliennes, un ou plusieurs groupes électrogènes (existants le cas échéant)
• Un à trois UPS (400VAC 3P+N, 50-60Hz) en parallèle alimentés par le groupe électrogène
• Une batterie connectée aux UPS (plomb ou NiCd – ouvert ou étanche suivant le niveau de maintenance local - dimensionnement sur mesure en fonction de la puissance nuit et de l’autonomie souhaitée, 1 ou plusieurs branches)
• Une armoire de regroupement avec une mesure de courant par branche PV et un automate
• Une armoire de mise en parallèle des UPS intégrant les protections AC amont et avales UPS, les protections DC batterie et champ photovoltaïque, un by-pass automatique ou manuel permettant au groupe électrogène d’alimenter directement l’utilisation sans interruption.

AEG PS a développé une solution clé en main pour les systèmes d‘énergie renouvelable déconnectés réseau:

• 60 à 400 kWc
• 500VCC/400VCA

pour alimenter :
• Un village
• Un quartier
• Une gare

Dans les zones non raccordées au réseau électrique domestique.

 

 

Principe de fonctionnement

• Production d’énergie photovoltaïque pour la consommation le jour
• Production d’énergie éolienne nuit et jour
• Envoi du surplus dans la batterie pour une restitution pendant la nuit
• Démarrage du groupe électrogène en cas de surconsom- mation par rapport à l’énergie solaire/éolienne disponible (ou pour le chargement batterie)
• Optimisation de la charge batterie avec compensation de température, les charges d’égalisation périodiques par le groupe électrogène
• Protection de la batterie en courant et tension avec défaut dissymétrie
• Communication entre les UPS et l’automate
• Supervision de l’installation, avec les différentes conditions de fonctionnement, les sécurités, les alarmes, les menus de paramétrage et d’affichage des données
• Historisation de l’énergie solaire, de l’énergie vers l’utilisation
• Détection de pannes par comparaison des courants de branches
• Communication vers l’extérieur (liaison série, TCP-IP, modem GSM pour envoi des alarmes par SMS)
• Connexion au système à distance pour la surveillance et l’aide au dépannage grâce à la supervision multi-sites
• Les fonctions de sauvegardes de l’installation: détection intrusion, protection foudre, ensoleillement, température...

Avantages

• Création d’un réseau pour les sites non électrifiés
• Limitation de la consommation de fioul lorsque les utilisateurs sont déjà alimentés par groupe électrogène
• Temps de marche du groupe électrogène diminué donc coûts de maintenance minimisés et durée de vie du groupe augmentée par rapport à un fonctionnement 24h/24
• Utilisation de l’énergie solaire/éolienne pour une diminution de la pollution (atmosphérique et sonore)
• Augmentation de la puissance crête disponible grâce aux batteries et à la surcharge admissible des UPS (125% 10mn – 150% 1mn)
• Qualité du signal de sortie grâce à l’UPS (absence de microcoupure, pureté du signal, stabilité tension et fré- quence, temps de réponse)
• Le réseau crée est en fait un réseau sans interruption, secouru, multi-énergies et avec stockage, à l’image des réseaux industriels en termes de qualité et de fiabilité
• Souplesse et ouverture du système, conçu pour répondre à un maximum de configurations (composition du champ PV, nombre de branches batteries, d’UPS, gestion du groupe élec- trogène, paramétrage et renvoi d’alarmes à la demande...)
• Possibilité de proposer et de s’engager sur une garantie de service (durée de vie et énergie produite)
• Offre Service complète et sur mesure : montage ou supervision de montage, mise en service, formation, contrat de maintenance, gestion pièces détachées, rempla- cement éléments batterie
• Offre AEG PS complète, un seul interlocuteur, le constructeur.

 

Accompagner les projets pendant toute leur durée de vie

Choisissez une société spécialisée dans la protection des systèmes d‘alimentation, habituée à gérer des projets internationaux et consciente que la sécurité, la gestion des risques, la continuité d‘exploitation et l‘excellence opérationnelle sont indissociables d‘un service de qualité sur le long terme. En bref:

• Support technique à tous les stades, y compris l‘ingénierie de base
• Conception et ingénierie
• Support mondial
• Conseils techniques
• Recettes usine, test et inspection
• Documentation personnalisée:

- Schémas électriques
- Guides d‘utilisation et de maintenance

• Formation technique
• Mise en service
• Maintenance
• Support complet pour les solutions intégrées:

- UPS, alimentations à courant continu, batteries
- Groupes électrogènes, distribution, détection incendie, contrôle, surveillance

Solution AEG PS d’électrification en site isolé

Phase 1 - Jour

Le jour ou en mode de fonctionnement éolien, les sources d’énergie renouvelable fournissent l’alimentation nécessaire aux consommateurs et rechargent les batteries. Les pays à fort ensoleillement bénéficient au minimum d’un rayonnement solaire pendant 8 à 10 heures. Le générateur est toujours prêt à prendre le relais en cas de nécessité et recharge les batteries selon les besoins. Le système est géré, supervisé et contrôlé par un dispositif de commande très simple qui se charge de choisir, en fonction des situations, la source d‘énergie la mieux adaptée. Grâce à cette approche intelligente, le système fournit toujours l‘énergie la plus rentable.

Phase 2 – Pic de consommation (nuit, absence de vent)

Lorsque l‘ensoleillement ou le vent sont insuffisants, les batteries fournissent l‘énergie à l‘UPS, qui la convertit et alimente les consommateurs. L‘autonomie des batteries est déterminée par l‘exploitant en fonction des besoins des consommateurs et du budget alloué au projet. L‘autonomie peut atteindre 12 heures, voire plus selon les paramètres définis. Lorsque le niveau des batteries est faible, le système démarre le générateur pour ne pas trop décharger les batteries. L‘énergie est alors fournie aux consommateurs via le bypass de l‘UPS. Toute la procédure se déroule sans interruption ni perturbation de l‘alimentation électrique.

Phase 3 – Nuit (ou absence de soleil et de vent)

Lorsque le pic de charge est passé, le groupe s’arrête et la batterie prend le relais. En fin de nuit, le cas échéant, si les batteries ne peuvent plus satisfaire la totalité de la demande, le système bascule automatiquement sur le générateur. Ce passage d‘une source à l‘autre s‘effectue en toute transparence pour le consommateur. Aucune perturbation ni perte de puissance n‘est observée du côté de l’utilisation.