Principe

Un démonstrateur type est défini en bloc comme le montre la figure ci-contre.

L’intelligence artificielle est en charge de gérer de manière optimale l’adéquation entre la consommation, la production, le stockage et le réseau électrique pour une meilleure efficacité énergétique.

L’objectif est d’optimiser la consommation résidentielle, qui risque d’augmenter avec les voitures électriques et les IoT, afin de ne pas diminuer la qualité de vie, tout en faisant des économies.

Il existe plusieurs typologies d’installation de production d’électricité :

• La revente totale consiste à produire de l’énergie qui va être entièrement revendue à un fournisseur d’électricité.  Cette solution fut largement utilisée jusqu’aux années 2015. À l’heure actuelle, le prix de rachat de l’électricité ne cesse de diminuer ne garantissant pas la rentabilité.

• L’autoconsommation, l’énergie produite va être directement injectée dans le réseau local pour alimenter une habitation. À cette autoconsommation, il existe plusieurs variantes :

              – autoconsommation OffGrid, c’est-à-dire sans être relié au réseau national. C’est le cas généralement d’un site isolé. Il faut sur-dimensionner le système, en production et stockage, afin d’avoir suffisamment d’énergie à n’importe quel moment., engendrant des frais d’installations extrêmement chères ;

               – autoconsommation OnGrid sans revente de surplus, avec ou sans batterie (chimique ou virtuelle). L’électricité produite peut-être soit consommée imédiatement, soit stockée dans des batteries chimiques ou virtuelles (stockes l’énergie dans des batteries délocalisées à l’extérieur pour l’ensemble d’un quartier ou ville et pouvant être utilisé à tout moment) pour être consommée ultérieurement, soit perdue. Pour éviter les pertes, il faut mieux sous-dimensionner le système. Le réseau national vient compenser le surplus de consommation ;

               – autoconsommation OnGrid avec revente de surplus, avec ou sans batterie. Même principe que précédemment avec possibilité de revendre le surplus de production à un fournisseur.

Dans le cadre d’UNIVEERS, l’étude se porte exclusivement sur l’autoconsommation OnGrid.

Pour convertir l’énergie continue des panneaux photovoltaïques, en signal alternatif AC 230V 50Hz, pour alimenter les appareils électroménagers, 3 dispositifs possibles :

• Onduleur classique : les sources d’énergies renouvelables y sont connectées. L’onduleur reçoit une intensité forte provoquant des risques de dommage. En cas de panne ou d’ombrage sur un panneau, l’ensemble de la branche connnecté en série sera impacté par une perte totale ou partielle d’énergie. Il est garantie de 8 à 10 ans. L’onduleur est assisté car il demande le réseau pour fonctionner.

• Micro-onduleur : Chaque panneau est relié à un micro-onduleur. Ceci permet de remédier au problème de forte intensité et de limiter l’impact de perte en cas d’ombrage notamment. Sa garantie est de 20 ans permettant un meilleur retour sur investissement. Les micro-onduleurs sont également assistés.

• Onduleur hybride : Plusieurs panneaux sont connectables à un seul onduleur hybride. Ainsi, il a les inconvénients de l’onduleur, intensité reçue forte et perte de rendement énergétique important en cas de problème d’un panneau. En revanche, il peut fonctionner en OnGrid ou OffGrid, donc d’être autonome, sans appuie du réseau. Une gestion intelligente est déjà intégrée avec des scénarios prédéfinis.