I NTERACTION AVEC LE RESEAU ELECTRIQUE

_é ( ) ( ) (5)

TABLEAU 3. COEFFICIENTS DU MODÈLE POLYNOMIAL DU PRIX DE L’ÉNERGIE.

j\i 0 1 2 3 4 5

FIGURE 23. COURBE DE CHARGE JOURNALIÈRE DU RÉSEAU ÉLECTRIQUE.

Un autre point important doit être considéré, l'interaction avec le réseau électrique. En effet, comme nous l'avons vu au chapitre 1, le problème majeur de l’exploitation du réseau électrique est de maintenir en permanence l’équilibre entre l’offre disponible et la demande potentielle d’énergie électrique. Ainsi, l’équilibre du réseau électrique étant fragile, il est nécessaire de prendre en considération l'interaction entre bâtiment et réseau. Pour cela, il est important d’analyser et de connaitre la courbe de charge du réseau électrique.

0 5 10 15 20

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3.4.1. É

La charge du réseau électrique dépend principalement de la météorologie (consommation plus importante l'hiver que l'été) et de l’activité économique (plusieurs pics de consommation au cours de la journée). En effet, la courbe de consommation d’électricité journalière est le reflet au quotidien de nos modes de vie et son profil journalier a globalement la même allure tout au long de l'année (Figure 23). Typiquement, en hiver, la courbe de consommation électrique présente un creux vers 4h, c’est le creux journalier, puis une progression de 4h à 7h, deux creux l’après-midi aux alentours de 14h30 et 16h, puis vers 19h a lieu le pic du soir. En effet, dès 4h du matin, la consommation électrique augmente. À cette heure, la vie diurne reprend son rythme, les personnes allument la lumière, font fonctionner les appareils électroménagers pour le petit déjeuner, prennent les transports… Avec la pause-déjeuner, la consommation se stabilise puis décroit progressivement jusque vers 16h. Les moyens de transport, l’électroménager, les télévisions, l’éclairage public et domestique sont massivement utilisés vers 19h. C’est la pointe journalière de la consommation électrique française en hiver. En été, le pic se produit aux alentours de 15 h, du fait de l’utilisation de climatisations et de ventilateurs. À partir de cette analyse des courbes de charges journalière selon les différentes saisons (été et hiver), il est possible de déterminer les plages horaires caractérisant les différentes périodes de charge sur le réseau électrique : période de pointe, période creuse et période intermédiaire. Celles-ci sont présentées dans le Tableau 4 :

TABLEAU 4. PLAGES HORAIRE DES DIFFERENTES PÉRIODES DE CHARGE DU RÉSEAU ÉLECTRIQUE.

Saison Eté horo-saisonnières, une normalisation journalière de la charge est réalisée (Figure 24). Si l'on observe la normalisation journalière de la courbe de charge Figure 24 et que l'on prend en considération les différentes périodes de consommation considérées dans le Tableau 4, on constate de manière générale qu'un pic de consommation est obtenu pour une valeur réseau supérieure à 0,7 et qu'un creux est obtenu pour une valeur inférieure à 0,3. Ainsi, nous pouvons définir deux seuils réseaux à 30 % et 70 %, permettant de déterminer les différentes périodes, de pointe, creuse et intermédiaire, selon la normalisation de la charge du réseau. Si la charge normalisée est supérieure au seuil à 70 %, le réseau est en période de pointe. Si la charge normalisée est inférieure au seuil à 30 %, le réseau est en période creuse. Enfin, si la charge est comprise entre ces deux seuils (entre 30 % et 70 %), le réseau est dans une situation intermédiaire. Le choix de ces seuils permet de retrouver et d'affiner les plages horaires des différentes périodes de charge du réseau, périodes qui peuvent varier légèrement selon la journée et la saison.

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FIGURE 24. CHARGE JOURNALIÈRE NORMALISÉE, PÉRIODE DE CONSOMMATION ET SEUIL RÉSEAU.

Un critère d'état du réseau, permettant de déterminer si le réseau est en période de pointe ou en période creuse, peut être défini à partir de ses différentes périodes de charge. Il peut par conséquent être déterminé à partir des différents seuils réseau. La période intermédiaire peut

p. 66 être considérée soit comme une période de pointe, soit comme une période creuse. Ainsi, deux cas pourront être traités :

① La période intermédiaire est considérée comme période creuse.

Ainsi, pour un seuil réseau supérieur (respectivement inférieur) à 70%, le critère d'état du réseau est _è (période de pointe) (respectivement _è (période creuse)).

② La période intermédiaire est considérée comme période de pointe.

Ainsi, pour un seuil réseau supérieur (respectivement inférieur) à 30 %, le critère d'état du réseau est _è (période de pointe) (respectivement _è (période creuse)).

3.4.2. I

Comme nous avons pu le voir, le réseau électrique possède un équilibre fragile et l'interaction d’un habitat producteur d’énergie avec ce dernier n'est pas sans conséquences. Ainsi, il est intéressant d'analyser cette interaction. Pour cela, un seuil réseau est fixé, permettant de définir une limite entre une situation favorable et une situation défavorable à l'injection et au soutirage d’électricité. Leurs impacts respectifs étant opposés, différents seuils pour le réseau pourront être considérés. Un seuil à 70 % caractérise un réseau ayant une préférence pour l'injection de l'énergie lors des pics de demande. Par opposition, un seuil à 30 % caractérise un réseau qui est en mesure d'accepter la plupart du temps la production décentralisée.

3.4.2.1. Impact en injection

C'est la normalisation de l'écart entre le seuil réseau fixé et l'état du réseau qui permet de quantifier le caractère plus ou moins favorable de l'injection. Ainsi, l'écart entre ce seuil et l'état du réseau est normalisé entre 0 et 1, lorsqu'il est supérieur au seuil, et entre 0 et -1 lorsqu'il est inférieur à ce seuil (Figure 26). L'impact de l'injection de la production locale d’énergie sur le réseau est alors défini par le produit de l'énergie injectée sur le réseau et de l'écart normalisé entre le seuil et l'état du réseau (7) :

∑ ( ) ( ) (7)

3.4.2.2. Impact en soutirage

De la même manière que pour l'injection, c'est la normalisation de l'écart entre le seuil réseau fixé et l'état du réseau qui permet de quantifier le caractère plus ou moins favorable au soutirage. L'écart entre ce seuil et l'état du réseau est normalisé entre -1 et 0 lorsqu'il est supérieur au seuil et entre 0 et 1 lorsqu'il est inférieur à ce seuil (Figure 26). L'impact du soutirage sur le réseau électrique est défini de façon identique mais la normalisation de l'écart entre le seuil et l'état du réseau est opposée à celle réalisée dans le cas de l'injection (8) :

∑ ( ) ( ) (8)

p. 67 3.4.2.3. Impact global

Un impact global de l'habitat sur le réseau électrique, combinant l'impact en injection et en soutirage, peut alors être défini par la somme de et de (9) :

(9)

FIGURE 25. CHARGE DU RÉSEAU ÉLECTRIQUE NORMALISÉE ET SEUIL RÉSEAU À 70 % POUR LE 28 JANVIER 2006.

FIGURE 26. ÉCART NORMALISÉ ENTRE LA CHARGE DU RÉSEAU NORMALISÉE ET LE SEUIL À 70 % CARACTÉRISANT À GAUCHE L'INJECTION ET À DROITE LE SOUTIRAGE SUR LE RÉSEAU ÉLECTRIQUE,

POUR LE 28 JANVIER 2006.

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-1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

Temps (h)

Ecart charge normalisée et seuil à 70 %

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Temps (h)

Ecart charge normalisée et seuil à 70 %

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4. S TRATÉGIE DE GESTION DES RESSOURCES ÉNERGÉTIQUES