Le besoin
Client : CEA INES
Les avancées dans le domaine de l’électronique de puissance ainsi que des panneaux photovoltaïques permettent d’envisager des niveaux de tension de distribution DC au sein de parcs photovoltaïques de plus en plus élevés. En effet, pour une puissance photovoltaïque donnée l’augmentation de la tension de distribution permet de diminuer le courant à acheminer vers le réseau, et donc limiter la distance de câble nécessaire et les pertes par distribution. Ces atouts doivent cependant être comparés aux obstacles technico économiques que peuvent représenter aujourd’hui une tension de distribution plus élevée : disponibilité des équipements auprès des fournisseurs, coûts d’acquisition supérieurs, incertitudes techniques…).
Notre client, le CEA INES a alors fait appel à Capsim afin de quantifier précisément l’impact technico-économique de l’augmentation à 1500V puis à 3000V du niveau de tension DC initialement prévu à 1000V, de son projet de parc photovoltaïque (plusieurs MW).
La réalisation
Capsim a tout d’abord effectué le dimensionnement en termes de câbles, de boites de jonction et de postes de conversion de l’ensemble du parc dans les configurations 1500V et 3000V. Ce dimensionnement s’accompagne d’une analyse des technologies existantes et d’une estimation des coûts correspondants.
Capsim a ensuite modélisé sous le logiciel PSIM, le parc dans les configurations 1000V, 1500V et 3000V, et l’a simulé sur une année entière de fonctionnement, en tenant compte d’archives d’évolutions météo (éclairement, température), mais également des caractéristiques tension/courant exactes des panneaux photovoltaïques du parc.
Le modèle réalisé a alors permis de comparer les évolutions obtenues dans les différentes configurations en terme de :
- Chutes de tension au sein des liaisons DC
- Pertes par effet Joules lors de la distribution
- Puissance fournie au réseau
Enfin l’étude a permis une comparaison économique des différentes configurations :
- Coûts d’acquisition (câbles, convertisseurs, boites de jonction notamment)
- Recettes de production sur la base des simulations effectuées
Le bilan
L’étude réalisée a permis à notre client de disposer d’informations techniques et économiques essentielles au choix du niveau de tension de son parc photovoltaïque.
modèle PSIM du parc dans la configuration 1000V
