Integrated Power Plant Controller & SCADA

Prévoir la production d’énergie et répondre aux attentes des investisseurs

En règle générale, la prévision de la production énergétique d’une centrale photovoltaïque à l’aide d’un logiciel de simulation horaire ou infra-horaire prend en compte les pertes estimées, les conditions du site et les données historiques d’irradiation. Ces informations constituent une base solide pour les calculs détaillés de pertes AC/DC, de disponibilité des auxiliaires, de disponibilité du réseau et des équipements, de performances des composants, etc.

Les développeurs utilisent des modèles non linéaires de courant continu ou alternatif pour obtenir des estimations réalistes de la production annuelle. Toutefois, la production photovoltaïque étant par nature intermittente et soumise à de nombreuses incertitudes, ces éléments sont essentiels pour les financeurs potentiels du projet. Un investisseur recherchera généralement un niveau de confiance élevé dans les prévisions de production énergétique, souvent exprimé par une valeur P90, c’est-à-dire une production annuelle susceptible d’être dépassée avec une probabilité de 90 %.

L’objectif ultime de la conception d’une centrale est d’atteindre des performances optimales et de minimiser le coût actualisé de l’électricité (LCOE). Celui-ci correspond essentiellement au prix de l’électricité produite, généralement exprimé en cents par kilowattheure, en tenant compte de la durée de vie économique de la centrale ainsi que des coûts liés à sa construction, son exploitation et sa maintenance, et des pertes de combustible. Le LCOE ne tient pas compte des facteurs environnementaux ni des coûts indirects pouvant être associés à des émissions historiques, telles que les pluies acides provoquées par les centrales au charbon, ou aux coûts futurs potentiels liés, par exemple, à une taxe carbone. Le contrôleur de centrale doit être capable de détecter ces évolutions et de s’y adapter.


 

Contrôleur configurable par l’utilisateur pour les centrales de grande puissance

Les producteurs d’électricité indépendants peuvent être soumis ou non à l’ensemble des exigences définies par le code national de raccordement au réseau. Par conséquent, les contrôleurs de centrale avancés doivent être mis en œuvre non seulement dans les centrales exploitées par les compagnies d’électricité, mais également dans les centrales appartenant à des producteurs indépendants.

Les exigences typiques concernent notamment la puissance réactive en termes de mégawatts et de méga-VAR, ainsi que le contrôle de la puissance active et réactive. Idéalement, une centrale photovoltaïque doit apparaître au réseau comme une source d’énergie unique et unifiée. L’objectif est de maximiser la puissance produite - et donc les revenus - tout en contribuant à la stabilité et à la fiabilité du réseau grâce à un contrôleur configurable et automatisé.


 

Réglage précis et contrôle : éviter les essais et erreurs

La logique utilisée pour le contrôleur de centrale doit pouvoir assurer un réglage et un contrôle précis pendant les phases de conception et d’exploitation.

Certaines hypothèses formulées lors de la conception peuvent conduire à l’utilisation d’un contrôleur à réponse lente qui devra être ajusté lors de la mise en service. L’accès au modèle et à la logique du contrôleur permet de mettre à jour les modèles de simulation et d’améliorer le niveau de confiance dans les performances réelles de la centrale sur le terrain.


 

Concevoir et exploiter conformément aux exigences du code de réseau

La logique utilisée pour les contrôleurs de centrale lors de la conception doit être identique à celle utilisée pendant la phase d’exploitation.

Dans le cas contraire, il existe un risque de respecter les exigences du code de réseau lors de la conception, mais pas pendant l’exploitation si la logique du contrôleur utilisée dans le modèle de simulation n’est pas disponible commercialement pour une utilisation opérationnelle.

Le coût lié à la conception, à la réécriture et à la maintenance de deux logiques de contrôleur peut retarder la mise en service et augmenter les coûts de démarrage.


 

Surveillance continue des performances et de la conformité

Le propriétaire ou l’exploitant d’une centrale peut vendre son énergie à une compagnie d’électricité ou à un autre intermédiaire et doit respecter les exigences évolutives du code de réseau.

Il est donc nécessaire de surveiller en permanence les variations de puissance, la qualité de l’énergie et les conditions du réseau, et d’ajuster les performances de la centrale afin de garantir sa conformité aux exigences du code de réseau.


 

Point de gestion unique

Un point de gestion unique est nécessaire pour assurer la surveillance à distance des performances de la centrale. Un système de supervision constitue un élément essentiel d’une centrale photovoltaïque.

Les dispositifs de surveillance sont indispensables au calcul des dommages-intérêts forfaitaires (LD – Liquidated Damages) et à la confirmation des ratios de performance contractuels.

L’acquisition automatique des données et leur surveillance en temps réel sont également essentielles pendant la phase d’exploitation afin de maintenir un niveau de performance élevé, de réduire les temps d’arrêt et de garantir un retour sur investissement optimal.

Un système de surveillance peut afficher des données en temps réel ainsi que des calculs théoriques et déclencher quotidiennement des alertes en cas d’écart de performance. Les défauts peuvent ainsi être détectés et corrigés avant qu’ils n’aient un impact significatif sur la production.

Sans système de surveillance fiable, il peut s’écouler plusieurs mois avant qu’une centrale peu performante soit identifiée, ce qui peut entraîner des pertes de revenus inutiles.