Tout ce que vous devez savoir sur la courbe en canard
Qu'est-ce que la courbe en canard ?
Lors du fonctionnement du réseau, une courbe particulière, également appelée « courbe en canard », apparaît souvent. Cette courbe décrit principalement les variations journalières spécifiques de la charge nette du réseau après une forte intégration des énergies renouvelables, notamment solaires, dans le système. Son nom provient de la ressemblance de sa forme avec la silhouette d'un canard, et elle présente les caractéristiques notables suivantes.
Analyse des causes
La formation de la courbe en forme de canard est principalement due à l'intégration de sources d'énergie renouvelables importantes, notamment l'énergie solaire, dont la variabilité diurne fait que la charge nette présente un profil en forme de canard au cours d'une journée.
- En raison des fluctuations de l'énergie solaire durant la journée, la production d'énergie solaire augmente proportionnellement à l'intensité du rayonnement solaire. Ceci compense largement la demande en électricité et maintient la charge nette (calculée en soustrayant la production solaire de la charge totale) à un faible niveau. Ce segment constitue la partie principale de la courbe en canard.
- En temps normal, la consommation d'électricité suit un cycle naturel, étant plus élevée le jour et plus faible la nuit. Cependant, avec une forte proportion d'énergie solaire produite, la variabilité diurne de cette production amplifie considérablement la variation de la charge nette.
Caractéristiques clés
La courbe en canard présente les caractéristiques suivantes : une faible charge nette en journée, une forte hausse en début de soirée et un retour aux niveaux habituels la nuit. Ces variations mettent à l’épreuve la stabilité du réseau. Ses principales caractéristiques sont :
- Faible charge nette pendant la journée : durant les périodes de forte production solaire, le réseau peut utiliser efficacement les ressources solaires, réduisant ainsi considérablement la charge nette sur la demande d’électricité.
- Forte hausse de la charge nette en début de soirée : au coucher du soleil, la capacité de production d’énergie solaire diminue rapidement, tandis que la demande d’électricité des ménages et des entreprises augmente fortement, ce qui entraîne une hausse brutale de la charge nette.
- Forte demande nocturne : Avec un soutien moindre de la production d'énergie solaire après le coucher du soleil, la charge nette revient aux schémas conventionnels, obligeant le réseau à s'appuyer sur des sources d'énergie alternatives pour répondre à la demande de pointe pendant les heures du soir et de la nuit.
Comment résoudre le problème de la courbe en canard ?
Les stratégies visant à atténuer la courbe en canard comprennent l'amélioration de la flexibilité du réseau, la mise en œuvre de la gestion de la demande, l'utilisation de l'interconnexion des réseaux et la régulation interrégionale, et sont intégrées centrales électriques virtuelles (VPP) et les ressources énergétiques distribuées, ainsi que la mise en place de systèmes électriques plus robustes grâce à des mécanismes politiques et de marché.
Améliorer la flexibilité du réseau
En développant les ressources énergétiques flexibles et en promouvant les technologies de stockage d'énergie, il est possible d'améliorer les capacités d'écrêtement des pointes de consommation des unités de production conventionnelles, renforçant ainsi la flexibilité globale du réseau électrique.
- Accroître les ressources énergétiques flexibles : renforcer la capacité de régulation du réseau en augmentant la part des sources d’énergie pilotables telles que les turbines à gaz et l’énergie biomasse.
- Promouvoir les technologies de stockage d'énergie : atténuer les fluctuations de la production d'énergie renouvelable en adoptant systèmes de stockage d'énergie par batterie (BESS)Stockage d'énergie par air comprimé et stockage d'énergie par volant d'inertie.
- Optimisation des performances d'écrêtement des pointes des unités conventionnelles : Réaliser des modernisations de flexibilité pour les unités de production d'électricité au charbon afin de raccourcir leurs temps de démarrage et d'arrêt et de réduire leur charge de fonctionnement minimale.
Gestion de la demande
La tarification en fonction des heures d'utilisation et les programmes de réponse à la demande peuvent être utilisés pour décaler la consommation d'électricité vers les heures creuses, ce qui contribue à équilibrer la charge nette.
- Des stratégies telles que la tarification en fonction des heures d'utilisation et la réponse à la demande incitent le consommateur à déplacer sa consommation d'énergie élevée vers les périodes nocturnes, lissant ainsi la courbe de charge nette.
Interconnexion des réseaux et réglementation interrégionale
Tirer parti des réseaux de transport à très haute tension pour l'échange d'énergie, en exploitant les décalages horaires et les variations climatiques entre les régions afin d'obtenir un équilibrage plus efficace de la charge électrique.
- Transport d'énergie à très haute tension : Permet des échanges d'énergie efficaces entre différentes régions grâce aux réseaux de transport à très haute tension. En tirant parti des décalages horaires et des diverses conditions climatiques, la charge électrique peut être mieux équilibrée entre les réseaux interconnectés.
Centrales électriques virtuelles (VPP) et ressources énergétiques distribuées (DER)
L’agrégation de ressources énergétiques distribuées telles que les systèmes photovoltaïques et les véhicules électriques dans une centrale électrique virtuelle (VPP) permet de réduire les pics de consommation du réseau et d’améliorer la contrôlabilité.
- En intégrant des ressources décentralisées, notamment l'énergie solaire, véhicules électriqueset les systèmes de stockage d'énergie domestique, une « centrale électrique virtuelle » peut être constituée pour participer à l'écrêtement des pointes de consommation du réseau en tant que ressource pilotable.
Politiques et mécanismes de marché
Mettre en place un marché de services auxiliaires pour l'écrêtement des pointes et améliorer le mécanisme de garantie d'intégration des énergies renouvelables afin de promouvoir le développement coordonné de la production, du réseau, de la charge et du stockage.
- Marché des services auxiliaires de réduction des pics de consommation : Inciter à la mise en place de ressources flexibles pour soutenir la stabilité du réseau.
- Renforcer les mécanismes d’intégration des énergies renouvelables : faciliter le développement intégré et efficace de l’approvisionnement en électricité, des infrastructures de réseau, de la gestion de la charge et des systèmes de stockage d’énergie.
FAQ
Q1 : Qu'est-ce que la courbe en canard ?
UN: La courbe en canard décrit le profil de charge nette des réseaux à forte puissance solaire, montrant une forte baisse de la demande d'électricité en journée et une forte hausse en soirée.
Q2 : Pourquoi la courbe en canard représente-t-elle un défi pour la stabilité du réseau ?
UN: Cela engendre des variations rapides de la charge nette, notamment au coucher du soleil lorsque la production d'énergie solaire diminue tandis que la demande d'électricité augmente fortement.
Q3 : Comment le stockage d'énergie peut-il contribuer à équilibrer la courbe en canard ?
UN: Les batteries et autres systèmes de stockage emmagasinent l'énergie solaire excédentaire pendant la journée et la restituent pendant les heures de pointe du soir.
Q4 : Quel rôle jouent les centrales électriques virtuelles ?
UN: Les VPP regroupent des ressources distribuées comme l'énergie solaire, les véhicules électriques et les batteries pour fournir des services au réseau tels que l'écrêtement des pointes de consommation et la flexibilité.
