Projet SMART ZAE : gestion intelligente de l’énergie d’une Zone d’Activité Économique
Agrégation concours externe
Section : Sciences Industrielles de l’Ingénieur
Épreuve d'admissibilité
Option sciences industrielles de l'ingénieur et ingénierie électrique
Support : Projet SMART ZAE : Gestion intelligente de l’énergie d’une Zone d’Activité Économique
Les réseaux électriques actuels reposent sur 4 segments clairement identifiés : la production de l’énergie, le transport, la distribution et la consommation. L’augmentation des besoins en énergie, les contraintes environnementales et les impacts économiques entrainent un changement de paradigme énergétique. Celui-ci doit nécessairement être moins énergivore, plus respectueux de l’environnement mais aussi plus efficient. Les réseaux électriques connaissent aujourd’hui une forte évolution induite par la libéralisation des marchés, la multiplicité des sources énergétiques et l’introduction des systèmes intelligents pour la conduite et l’optimisation des installations.
Le support d’étude retenu pour ce sujet est le site de l’entreprise SCLE-SFE qui héberge le projet Smart ZAE (Zone d’Activité Economique intelligente) à Toulouse. Celui-ci vise à expérimenter des technologies permettant à une zone d’activité économique de piloter et réduire sa consommation d’énergie notamment grâce au stockage de l’énergie produite sur le site. Plusieurs objectifs ont été poursuivis :
- prévoir, suivre et optimiser l’utilisation de la production locale d’énergie d’origines renouvelables par distribution de l’intelligence sur les différents niveaux ;
- maîtriser les consommations et limiter les appels de puissance ;
- valoriser économiquement la flexibilité apportée par le pilotage des installations rapport consommation/production) et le stockage de l’énergie ;
- contribuer à l’équilibre du réseau en cas de nécessité en développant le concept de réseau « auto-cicatrisant ».
Le réseau d’énergie étudié inclut :
- une connexion au réseau de distribution électrique ;
- 170 kW crête de panneaux photovoltaïques ;
- 15 kW pic d’éoliennes ;
- 100 kWh de stockage à partir de volants d’inertie ;
- 100 kWh de stockage à partir de batteries Lithium-ion ;
- un bus d’énergie à courant continu ;
- une gestion centralisée permettant le pilotage et le suivi de la consommation énergétique.
Travail demandé
Ce sujet porte sur l’étude des technologies mobilisées et des stratégies de pilotage de l’énergie qui ont été développées dans le cadre du projet SMART ZAE.
- Partie A : Étude énergétique de l’infrastructure globale du site
- Partie B : Étude du stockage inertiel de l’énergie
- Partie C : Étude de l’onduleur alimentant les volants d’inertie