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Une batterie d'Engie participe à l’équilibrage du réseau électrique

Une batterie d'Engie participe à l’équilibrage du réseau électrique

La batterie a été installée sur le site du « Smart Grid Experience » à Toulouse.

Engie a relié le 12 septembre au réseau de distribution d’électricité une batterie lithium-ion de 1MW dédiée à l’équilibrage du réseau. Ce service n’était réalisé jusqu'ici que par les centrales électriques sur le réseau haute tension.

C’est une première en France métropolitaine. Depuis le 12 septembre, Engie propose à RTE, le gestionnaire du réseau de transport d’électricité français, un système de stockage d’énergie intelligent "BattGrid", qui participe au réglage de la fréquence électrique du réseau de distribution.

Pour garantir l’équilibre du réseau électrique et maintenir la fréquence de référence (50Hz) du courant électrique qui circule, la production doit en effet correspondre en permanence à la consommation. Lorsque ce n’est pas exactement le cas, ce déséquilibre se traduit par une augmentation ou une diminution de fréquence, qui si elle devient trop importante peut entraîner un black-out aux conséquences importantes. Aussi les centrales électriques – principalement des centrales nucléaires et hydrauliques en France – ont elles dans toutes l’Europe, où les réseaux sont interconnectés, ce rôle d’adapter leur production en permanence pour garder la fréquence du réseau proche de 50 Hz. Elles doivent pour cela « lire » en permanence la fréquence du réseau, à l’aide de capteurs de fréquence.

Réagir en temps réel aux déviations de fréquence

C’est ce même type de capteur que les ingénieurs d’Engie ont adapté à la batterie lithium-ion pour « lire » la fréquence du réseau. A la différence des centrales électriques, placées sur le réseau très haute tension et haute tension – autrement dit le réseau de transport national et régional – la batterie a été placée sur le réseau moyenne tension – le réseau de distribution – , en aval des centrales, afin de les assister dans ce service d’équilibrage au niveau du tronçon de distribution où elle est branchée.

La batterie lithium-ion est une batterie classique, fournie à Engie Ineo par Saft. Pour qualifier la batterie comme apte à participer à l’équilibrage du réseau, le vrai défi a consisté à rendre la batterie capable de réagir en temps réel. « Il a fallu mettre en place un contrôle commande assez réactif pour permettre à la batterie de fournir le maximum de puissance en moins de cinq secondes, puis montrer sa capacité à maintenir une puissance de 1 mégawatt pendant une demi-heure, expose Jean-Gabriel Steinmetz, responsable de l’ingénierie des systèmes de puissance chez Engie Ineo. « Dès lors que la fréquence dévie de plus de 10 mHz autour de 50 Hz, la batterie délivre (lorsqu’il s’agit d’une sous-fréquence) ou se recharge (lorsqu’il s’agit d’une sur-fréquence) proportionnellement à l’écart de fréquence. » Plus globalement, chaque année, ce coefficient de puissance à fournir proportionnellement à l’écart de fréquence est déterminé par le gestionnaire de réseau.

Décharger les centrales électriques du rôle d'équilibrage

S’il s’agit d’une première en France, des solutions d’équilibrage du réseau de ce type sont expérimentées depuis quelques années sur l’île de La Réunion. Elles sont possibles en France métropolitaine depuis que la réglementation française a mis un terme, en janvier 2016, au recours exclusif à des installations raccordées au réseau de transport pour assurer l’équilibrage. Outre les batteries, ce service pourrait être rendu par des particuliers ou des industriels, à condition d’intégrer des systèmes de contrôle commandes adaptés. Décharger ce service des centrales électriques ouvre la possibilité de réseaux électriques décentralisés fonctionnant sans elles, ou donne la possibilité aux centrales de pouvoir fonctionner à pleine puissance. En effet, aujourd’hui, une centrale ne peut fonctionner qu’à 95% de sa pleine puissance afin de garder 5% disponibles pour équilibrer le réseau ci-besoin. Cette limitation n’a pas de conséquences aujourd’hui en Europe, en situation de surcapacité de production. Mais la donne pourrait rapidement changer. Il serait de plus dès aujourd’hui intéressant économiquement de faire tourner à 100 % les centrales électriques, peu coûteuses en production, en confiant le service d'équilibrage aux centrales hydro-électriques et autres équipements tels que des batteries.

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