Contribution à l’étude d’un système photovoltaïque connecté au réseau électrique avec un système de stockage à base d’une inductance supraconductrice (SMES)
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2020
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Univ M'sila
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Les nouveaux concepts de la production et le développement des sources d’énergies renouvelables ont relancé l’engouement pour le stockage d’énergie et ses applications pour les réseaux électriques. Le SMES (Superconducting Magnetic Energy Storage) permet d'une part de stocker l'énergie électrique en grande quantité et d'autre part d'absorber ou d'injecter rapidement la puissance active et réactive électrique avec un rendement du SMES d'environ 98%. Par conséquent le SMES fournit non seulement une solution technique pour assurer l’équilibre entre production-consommation mais il permet également d’optimiser l’exploitation des ressources renouvelables. Les systèmes SMES exploitent la propriété des matériaux supraconducteurs qui stockent l’énergie sous forme de champ magnétique créé par un courant continu circulant dans une bobine supraconductrice associée à un convertisseur de puissance avec des pertes négligeables.
Les travaux de recherche se focalisent autour de l'étude d'un système photovoltaïque connecté au réseau avec un système SMES dont nombreux scénarios ont étudié et analysé. Pour cela plusieurs perspectives s’ouvrent à savoir le développement de nouvelles algorithmes pour l’extraction du maximum de puissance du système PV, la commande du SMES, connexion du système combiné PV- SMES avec les réseaux électriques et l’amélioration de la stabilité des réseaux électriques.
Abstract
New concepts in the production and development of renewable energy sources have revived the craze for energy storage and its applications for power grids. The SMES (Superconducting Magnetic Energy Storage) allows on the one hand storing electrical energy in large quantities and on the other hand to absorb quickly or inject an electrical active and reactive power with SMES efficiency around 95 %. Consequently, the SMES doesn't only provide a technical solution to ensure a balance between production and consumption, but it also makes it possible to optimize the exploitation of renewable resources. SMES systems exploys the property of superconductive materials which store energy in the form of a magnetic field created by a direct current flowing in a superconductive coil associated with a power converter with negligible losses.
The research work focuses on the study of a photovoltaic system connected to the grid with an SMES system. For this, several studies or scenarios have been considered and perspectives open up, namely the development of new algorithms for extracting the maximum power from PV system, controlling the SMES, connecting the combined PV-SMES system with the electrical grid, improving the stability of electrical grid.
أعادت المفاهيم الجديدة في إنتاج مصادر الطاقة المتجددة وتطويرها ثورة في تخزين الطاقة وتطبيقاته الخاصة
بشبكات الطاقة. تتيح SMES )تخزين الطاقة المغناطيسية فائقة التوصيل( من ناحية تخزين كميات كبيرة من الطاقة
الكهربائية ومن ناحية أخرى تمتص بسرعة أو تحقن الطاقة الكهربائية النشيطة والمتفاعلة بكفاءة حوالي 59 ٪. وبالتالي، لا
توفر SMES حلاً تقنيًا لضمان التوازن بين الإنتاج والاستهلاك فحسب، بل إنه يجعل من الممكن أيضًا تحسين استغلال
الموارد المتجددة. تستعمل أنظمة SMES خاصية المواد فائقة التوصيل التي تخزن الطاقة في شكل مجال مغناطيسي تم إنشاؤه
بواسطة تيار مباشر يتدفق في ملف موصل فائق يرتبط بمحول طاقة مع خسائر ضئيلة .
يركز العمل البحثي المقترح على دراسة نظام الطاقة الضوئية المتصل بالشبكة مع نظام SMES ،كذلك ، تفتح
العديد من المنظورات ، وهي تطوير خوارزميات جديدة لاستخراج الطاقة القصوى من النظام الكهروضوئي ، والتحكم في
SMES ، وربط نظام PV-SMES المدمج بالشبكات الكهربائية ، وتحسين استقرار الشبكات الكهربائية .