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Le projet Bat4SG quantifie tout d'abord les avantages du stockage sur batterie décentralisé, côté client, pour le réseau de distribution. Deuxièmement, il identifie les options de rémunération pour les stratégies d'exploitation respectueuses du réseau pour le stockage sur batterie décentralisé. Troisièmement, l'environnement d'émulation Prosumer-Lab de la Haute école spécialisée bernoise a été utilisé pour démontrer comment une stratégie d'exploitation respectueuse du réseau peut être conçue et mise en oeuvre techniquement.
Sur la base de trois réseaux de distribution, la mesure dans laquelle les systèmes de stockage par batterie respectueux du réseau pourraient contribuer à éviter le renforcement et l'expansion du réseau à l'avenir a été étudiée. Sur la base d'estimations détaillées de la charge actuelle, des perspectives de développement ont été établies pour l'année 2035 et des profils de puissance synthétiques ont été créés pour un jour d'été et un jour d'hiver. Quatre algorithmes de contrôle des batteries et un contrôle de la puissance réactive Q(U) dépendant de la tension pour les onduleurs PV ont été mis en oeuvre pour étudier la compatibilité avec le réseau.
Sans contrôle Q(U) des systèmes PV, des violations de la limite de tension se produisent sur environ 30 % de tous les éléments du réseau dans le réseau suburbain et sur environ 13 % dans le réseau rural. Avec la commande Q(U), 88 % des surtensions dans le réseau suburbain sont transférées dans la plage de tension autorisée. Dans le même temps, la puissance réactive générée en plus augmente sensiblement les charges (environ 15-19 %) et provoque une surcharge supplémentaire de 3 % des lignes.
Grâce à l'algorithme d'équilibrage de la charge adapté au réseau, le nombre de surcharges et d'éléments touchés peut être considérablement réduit et, dans de nombreux cas, complètement évité. Le nombre de violations des limites de tension peut également être réduit de manière significative, bien qu'il ne soit pas possible de les empêcher complètement. L'effet positif de l'équilibrage de la charge est un peu plus important en été qu'en hiver. L'équilibrage de la charge des transformateurs respectueux du réseau a également un effet nettement positif sur le réseau de distribution, comme l'équilibrage de la charge. Toutefois, l'équilibrage de la charge des transformateurs s'avère un peu plus efficace en hiver. Dans les trois réseaux de distribution simulés, l'optimisation de la consommation propre n'a pas d'effet positif ou négatif significatif sur le réseau de distribution.
Dans le réseau suburbain plutôt homogène, les surcharges résultent en particulier de la somme de la production ou de la consommation PV de tous les ménages du réseau et se produisent au niveau des lignes d'alimentation principales et du poste de transformation. L'équilibrage de la charge du transformateur central peut avoir un effet positif plus important sur le réseau que l'équilibrage décentralisé.
En revanche, les réseaux urbains et ruraux présentent des structures de réseau plus inhomogènes. Dans ces réseaux, les surcharges se produisent sur les lignes d'alimentation critiques de ces centrales et sont en partie répercutées sur les lignes principales et les stations de transformation. La logique décentralisée de l'équilibrage de la charge donne ici de meilleurs résultats que le contrôle centralisé de l'équilibrage de la charge des transformateurs.
En raison de ces facteurs, la valeur technique du stockage par batterie dans le réseau de distribution est très sélective et varie fortement au niveau local. Certains systèmes de stockage par batterie ont un effet positif important sur le réseau, tandis que d'autres n'ont qu'une influence mineure. Plus la structure du réseau de distribution est inhomogène, plus les unités individuelles de stockage sur batterie sont pertinentes aux endroits appropriés.
En particulier dans le réseau urbain et suburbain, l'exploitation respectueuse du réseau par le stockage sur batterie peut retarder de plusieurs années les renforcements du réseau. En moyenne, les surcharges sont retardées de quatre à cinq ans. La durée de vie technique des câbles BT et des transformateurs est élevée, et les coûts comparativement faibles. Ainsi, la valeur financière du report des renforcements du réseau par l'efficacité du réseau est faible pour le réseau de distribution. Si cette valeur atteinte dans le réseau de distribution devait être remboursée, l'exploitation respectueuse du réseau d'un système de stockage par batterie de 10 kWh pourrait être encouragée par une subvention unique d'environ 100 à 200 CHF. Comme la valeur du stockage par batterie dans le réseau de distribution est très sélective, la rémunération pourrait également être plus ciblée et donc plus élevée.
Un algorithme efficace et respectueux du réseau pourrait déjà être programmé et mis en oeuvre dans le Prosumer-Lab avec un effort raisonnable.