Soutenu par la volonté politique de réduire les émissions de gaz à effet de serre, les énergies renouvelables se développent à un rythme soutenu. D’ici à 2030, leur part dans la production européenne d’électricité devrait atteindre au moins 45%. Afin d’accompagner leur essor, de nouvelles approches scientifiques sont nécessaires pour représenter et analyser leur impact sur le fonctionnement du système électrique.
Garantir la sécurité de l’alimentation électrique
L’intégration de nouvelles sources d’énergie renouvelable introduit des changements profonds dans le fonctionnement des réseaux électriques. Souvent de faible puissance mais en grand nombre et dispersées géographiquement, ces moyens de production contribuent notamment à créer davantage d’incertitudes et d’aléas. Garantir la sécurité de l’alimentation électrique tout en considérant ces nouvelles formes de production est un défi majeur. Leur impact doit être pris en compte dans la modélisation des réseaux électriques, un outil essentiel pour analyser leur robustesse et améliorer leur pilotage.
Des défis techniques à relever
Pour la chaire RTE / Centrale Nantes, l’enjeu technique porte sur la modélisation des sources d’énergie renouvelable de façon macroscopique, c’est-à-dire de façon compatible avec l’analyse d’un système de grande taille tel que celui européen, tout en assimilant les effets réels induits par leur présence dans le réseau. Son ambition est de résoudre les nombreuses difficultés techniques soulevées par la modélisation : choix des options d’agrégation ou de réduction, caractère aléatoire de la production renouvelable (éolien ou photovoltaïque) ou des charges de type voiture électrique, préservation de la structure physique des réseaux, prise en compte de phénomènes de nature différentes (oscillations de plusieurs types, phénomènes transitoires rapides…).
Mise en commun des compétences
Pour conduire ses travaux, la chaire RTE/ Centrale Nantes s’appuie sur une approche novatrice, faisant notamment appel à des compétences en automatique et en modélisation stochastique. La chaire développe des synergies fortes avec deux laboratoires nantais, l’Institut de recherche en communications et cybernétique de Nantes (IRCCyN) et l’Institut de recherche en génie civil et mécanique (GeM). L’IRCCYN possède des compétences fortes sur l’aspect système de la réduction (vision énergétique, commandabilité/observabilité). Le GeM a des compétences internationalement reconnues dans les thématiques de la réduction de modèles de grande dimension et dans les modèles à nature stochastique.
Les énergies marines renouvelables : une priorité
La chaire RTE / Centrale Nantes porte une attention particulière aux énergies marines renouvelables (éoliennes offshore, hydroliennes, houlomoteur, énergie thermique des mers …). Ces énergies constituent un domaine à fort enjeu pour l’Ecole Centrale de Nantes et RTE, tout particulièrement en Pays de la Loire. La région est en pointe dans le développement de cette filière scientifique et industrielle. Elle a lancé en 2013 la constitution d’un pôle Recherche-Formation-Innovation et d’un site d’expérimentation en mer (SEM-REV http://www.semrev.fr) dans ce domaine. La chaire RTE / Centrale Nantes participe pleinement à cette démarche volontariste.