Les sources électriques à base de cellules PV, à l’identique des éoliennes, sont des ressources hautement fluctuantes et difficilement prévisibles. Leur intégration dans un système électrique en tant que source principale ou en complément nécessite le développement de nouvelles structures électrique de conversion et de gestion, si on désire minimiser, voir supprimer les éléments de stockage. Ces nouveaux développements mettent en œuvre des recherches dans les domaines de :
L’embarqué : pour la réalisation entre autre de smart-sensor communicant.
L’électronique de puissance : pour la réalisation de nouvelles architectures maximisant le rapport poids/puissance des systèmes de conversion électrique.
La commande : dont l’architecture nécessite d’être distribuée suite à la multiplication des convertisseurs électriques que l’on retrouve de plus en plus nombreux sur les réseaux contenant des EnR et dont les fonctionnements interférent de plus en plus entre eux.
À l’ensemble de ses recherches, les signatures électriques des défauts et la réalisation de superviseur est nécessaire pour permettre un fonctionnement optimal de l’énergie électrique utilisée dans un système autonome et/ou un réseau électrique intelligent.
Systèmes d’électronique embarquée
L’équipe SenSE réalise des systèmes d’électronique embarquée pour la conception de smart-sensor (mesure de courant de tension pour les installations PV et smart-grid, de systèmes environnementaux, etc.), des capteurs pour les applications en régimes sévères et milieux hostiles (collaboration avec Frec|n|sys la seule fonderie française de composants SAW et RF-MEMS de type filtre, résonateurs et capteurs), des systèmes de communication basse consommation (LoRa, SigFox) et des systèmes de commande sur puce (PIC, AVM, ARM, FPGA) et intégration de la commande spécifique avec le langage associé (C, VHDL).Les systèmes de mesure temps réel sont actuellement utilisés pour la mesure de la consommation énergétique du bâtiment Wallon du projet Rivesaltes-Grid en collaboration avec le groupe ENGIE. Les commandes des convertisseurs pour le CPV utilisent des FPGA Altera.
Freecooling
Nous avons développé au sein du laboratoire deux systèmes de freecooling avec des cartes Raspberry Pi . Conçus a l’origine dans le cadre de projets pour l’enseignement en Informatique industrielle de la licence Science Pour l’Ingénieur (SPI) de l’UPVD, ces systèmes ont permis de réduire de 70% de la consommation électrique des climatisations des salles informatiques. Nous avons démontré que ces installations sont très rentable avec un retour sur investissement de un an environ et nous proposons notre aide pour la réalisation d’autres installations de ce type.
Site permettant d’afficher les mesures effectué dans une salle freecooling du laboratoire PROMES à Perpignan:
Publications :
- Fruchier, O., Egea, P. (2017), Valorisation énergétique d’un local informatique par free cooling, Journée Réseau de l’Enseignement Supérieur Du 14 au 17 novembre 2017 (JRES17), Nantes, France.
- Fruchier, O., Egea, P., Talbert, T., Gachon, D. Mise en place d’un système de rafraîchissement d’un local informatique par ventilation hybride, Colloque sur Enseignement des Technologies et des Sciences de l’Information et des Systèmes 29-31 Oct. 2018(CETSIS 2018), Fès, Maroc.
Electronique embarqué pour le photovoltaïque
L’équipe SenSE conçoit et développe des architectures de conversion de l’énergie électrique (hacheurs buck, boost, sepic, multiniveaux…) pour la réalisation de bus de tension continue à destination des systèmes de production d’énergie (PV, CPV) et des architectures (puissance et commande spécifiques) pour les systèmes de charge/recharge de batteries.
Réseaux électriques intelligents
Rivesaltes Grid (Groupe ENGIE)
L’équipe SEnSe collabore la mise en place et à l’étude de micro-smartgrid en Région Occitanie. La plateforme micro-smartgrid de Rivesaltes en collaboration avec le Groupe ENGIE et la le micro-smartgrid du consortium Smart Grid & Marine situé à Port Camargue (Wattlet, HBF, Région Occitanie)
Le smart-grid étudié par l’équipe SEnSE est une structure micro-grid ou bloc constitué par des sources d’énergies renouvelables, du stockage sous forme électrolytique et des EMS (Energy Management Systems). L’objectif ici est de proposer de une optimisation des échanges énergétiques entre les différents blocs en intégrant la détection de défauts électriques sur le réseau.
Notre équipe travaille actuellement sur un micro-grid de 140kW à Rivesaltes, constitué par du PV (60kW), du stockage (80kW), un véhicule électrique et un bâtiment en autoconsommation. Les techniques utilisées consistent à réduire la puissance appelée sur le réseau de distribution en cas de besoin et d’augmenter la production d’électricité par des moyens renouvelables, tout en créant de la valeur. L’optimisation de la gestion énergétique des microgrids avec source PV nécessite un outil de prédiction de la production électrique. Cet outil est composé d’une part de la prévision de la ressource solaire et la modélisation du générateur PV d’autre part. Le thème fera appel notamment à des possibilités d’autoconsommation et de report de charge. Le projet en cours se fait avec le Groupe ENGIE.
Publications :
Smart Grid Marina & Camping
