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Point de vue de Joseph Maire et Laure Lambrot (EDF SEI) :

Comme gestionnaire de réseaux de la plupart des systèmes électriques insulaires et isolés français, EDF SEI s’intéresse aux microgrids :

  • en Guyane dans les communes de l’intérieur (systèmes isolés, à quelques heures de pirogue des points de communication les plus proches), elle mène depuis 2013 le projet d’« Alimentation des écarts » qui permet d’alimenter les villages à partir d’un ensemble : énergies de source renouvelable, stockage et groupe de production diesel ;
  • en Guadeloupe, elle conduit une expérimentation sur Marie Galante avec AKUO et Sidec pour procéder à l’ilotage d’une poche qui sera essentiellement alimentée avec des énergies de source renouvelable intermittente et un système de stockage ;
  • en Corse, elle mène le projet PAESI.


Source : EDF SEI

Présentation du projet PAESI

En langue corse, le mot PAESI évoque la ruralité, le pays, la campagne, le village. Pour le projet, l’acronyme signifie également : « Production et Alimentation en Électricité d’un Système Îsolé ».

Les évènements neigeux ont été récurrents en Haute-Corse pendant les hivers des années 2009 à 2012. En Castagniccia (territoire au relief très accidenté, avec beaucoup de massifs forestiers et de très longues portées de lignes pour un habitat assez peu dense), de nombreux villages se sont retrouvés sans électricité pendant plusieurs jours les moyens humains et matériels disponibles pour les réparations ne pouvant pas être acheminés parce que les routes étaient bloquées par la neige.

Le projet PAESI est ainsi né de la volonté commune d’EDF SEI et de la Collectivité territoriale de Corse de trouver des solutions innovantes pour parer à ce type de situation. Le projet a pour objectif de tester le recours au microgrid en cas d’aléa climatique pour améliorer la continuité de fourniture de villages isolés en Haute-Corse.

Le microgrid PAESI teste à la fois le recours à une source de production d’électricité renouvelable et le développement d’un système intelligent permettant d’assurer de façon occasionnelle l’équilibre offre/demande à l’échelle du microgrid.


Source : EDF SEI

Le démonstrateur s’appuie sur un moyen de production d’électricité renouvelable innovant : une unité de gazéification du bois qui fonctionne comme une cogénération avec combustion partielle de biomasse sous forme de plaquettes forestières (pas de recours au solaire photovoltaïque ni à l’éolien, car les ressources ne sont pas disponibles en cas d’aléa climatique). Elle représente 90 kW de puissance installée, pour alimenter 60 points de livraison et produit 600 MWh électriques par an pour un temps de fonctionnement d’un moyen de production en base avec un rendement électrique assez performant sur une telle puissance : 24 % pour environ 1000 tonnes par an de plaquettes forestières.


Source : EDF SEI

En conditions normales, le village est alimenté par le réseau public de distribution et la production de l’unité de cogénération est injectée sur le réseau.


Source : EDF SEI

En prévision d’un aléa climatique, un ordre d’îlotage est envoyé par le gestionnaire de réseau qui permet de séparer les postes de distribution du village du reste du réseau public et d’alimenter directement le village grâce à la centrale de production. Ici, c’est l’équilibre offre/demande en temps réel qui est recherché.


Source : EDF SEI


Source : EDF SEI

4 défis techniques propres aux microgrids ont été identifiés dans le cadre des études préalables menées durant le projet :

  • garantir l’équilibre entre la production et la consommation sur une petite zone ;
  • adapter le plan de protection en fonction du mode de fonctionnement, essentiel pour garantir la sécurité des biens et des personnes ;
  • gérer les automatismes, avec un système de contrôle-commande ;
  • gérer les phases de découplage/recouplage du microgrid avec le réseau public de distribution.

Les défis techniques des microgrids


Source : EDF SEI

1er défi : l’équilibre entre l’offre et la demande

Plus la taille du microgrid alimenté en électricité est faible, plus l’équilibre entre la production et la consommation peut être délicat à assurer du fait d’un foisonnement plus réduit des usages. L’équilibre est déterminé en fonction de l’évolution de la consommation au fil des saisons, des possibilités de pilotage de ces consommations et des caractéristiques des moyens de production.

Dans le cadre du projet PAESI, le moyen de production délivre une puissance constante (production dite « en ruban ») qui ne peut pas être modulée. Comme la puissance consommée par le village évolue au fil de la journée, il faut dissiper le surplus d’énergie produite pour préserver l’équilibre du microgrid pendant les épisodes neigeux. Ces contraintes d’équilibre production/consommation peuvent également être résolues par des équipements de stockage.

Dans le cadre du projet PAESI, le moyen de production utilise une machine asynchrone qu’il est très difficile de faire fonctionner sur un réseau îloté. Il faut notamment ajouter des condensateurs à cette installation de production pour lui fournir de la puissance réactive.

Lors de la mise en place d’une installation de production centralisée dans un système électrique isolé, il est nécessaire d’effectuer un travail de sensibilisation à l’efficacité énergétique et aux économies d’énergie pour éviter que le volume de consommation n’augmente très fortement.


Source : EDF SEI

2e défi : le plan de protection

L’objectif du plan de protection est d’assurer en permanence la sécurité des biens et des personnes et d’assurer que, lorsqu’un court-circuit se produit à un endroit du réseau, il ne provoque pas la mise hors tension de l’ensemble du réseau. Il s’agit du principe de sélectivité des protections. Cette sélectivité des protections est facilement assurée sur des réseaux dont les puissances de court-circuit sont importantes, comme sur les grands réseaux interconnectés. En revanche, elle est plus difficile à assurer dans un petit réseau isolé avec plusieurs modes de fonctionnement.

Assurer le plan de protection est d’autant plus important que l’on raccorde des énergies de sources renouvelables telles que le solaire ou l’éolien qui sont en général raccordées au travers de convertisseurs électroniques de puissance qui n’ont pas la capacité des machines électrotechniques à fournir une pointe de courant lorsqu’un court-circuit apparaît à leurs bornes.

Le plan de protection est donc un enjeu technique important qui relève du gestionnaire de réseau de distribution et qui nécessite des études au cas par cas.


Source : EDF SEI

3e défi : le recouplage/découplage du réseau et le contrôle-commande

En matière technique, le plus difficile est le recouplage du réseau îloté au réseau public de distribution. Il nécessite de resynchroniser la poche îloté avec le reste du réseau. Étant donné que les systèmes de synchro-couplage sont coûteux et complexes et, donc, non rentables pour les petits systèmes électriques, il est préférable de mettre le microréseau hors tension, avant le recouplage puis de suivre une procédure de remise sous tension classique.

La mise en œuvre du contrôle-commande (instrumentation du micro-réseau avec des capteurs et des actionneurs communicants, une infrastructure de communication et un système d’automatisation) est également une problématique à traiter dans le cadre des microgrids : il permet d’assurer le fonctionnement de l’ensemble de la poche.


Source : EDF SEI

Conclusion et perspectives

La réalisation de micro-réseau comprend des défis d’autant plus compliqués que la taille du micro-réseau est réduite et que les sources sont d’origine variable, voire pour certaines intermittentes.

Il est naturel de vouloir utiliser des ressources locales d’énergie pour les utiliser en secours lors d’une défaillance du réseau, mais la mise en œuvre peut être complexe.

Il ne faut pas confondre cette application avec celle qui consiste à optimiser l’usage local de la production afin, notamment, de soulager une contrainte locale de réseau tout en maintenant la connexion.

Le projet PAESI est en cours de recherche de financement et une mise en service est prévue dans les prochaines années.


Joseph Maire & Laure Lambrot
8 juillet 2014





Joseph Maire est Directeur technique au sein du programme Smart grids d’EDF SEI.








Laure Lambrot est chargée de mission chez EDF SEI en Corse.




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