Grid ExpanDER

Grid ExpanDER a été développé dans le cadre du projet RACCOFLEX-BT, labellisé par Tenerrdis en 2020. Le projet est lauréat la même année du concours d’innovation i-Nov, opéré par l’ADEME, dans la catégorie Énergies renouvelables, stockage et systèmes énergétiques. I-Nov est un dispositif visant à soutenir des projets innovants portés par des start-up et PME et conduisant à favoriser l’émergence accélérée d’entreprises leaders dans leur domaine, pouvant prétendre notamment à une envergure mondiale.

Contexte

Les nouvelles installations de production d’énergie électrique renouvelable de petite puissance sont actuellement en développement rapide dans le cadre de la transition énergétique. Au fur et à mesure que les capacités d’accueil des réseaux existants s’amenuisent, des travaux de renforcement deviennent nécessaires, ce qui entraine des coûts et délais supplémentaires susceptibles de freiner le raccordement de nouvelles installations photovoltaïques.

Les Offres de Raccordement Intelligente (ORI, ou ORA : Offres de Raccordement Alternatives) permettent un raccordement immédiat au réseau en contrepartie d’un écrêtement ponctuel de la puissance injectée. Elles augmentent ainsi la capacité d’accueil des réseaux existants et réduisent considérablement les coûts et les délais de raccordement. Actuellement, les ORI sont uniquement proposées aux producteurs de puissance raccordés en Haute Tension (HTA) et restent exceptionnelles, malgré leur potentiel.

Le projet RACCOFLEX-BT a pour objectif de développer une solution logicielle de pilotage automatisé des réseaux Basse Tension (BT) qui permette de généraliser le recours aux ORI pour les petites installations de production. Cette solution vise à substituer les investissements lourds en infrastructures par des investissements dans la transformation numérique, moins coûteux et à moindre impact environnemental.

Réalisations : Développement d’un module logiciel dédié au pilotage automatisé des réseaux BT – Grid ExpanDER

C’est dans ce cadre qu’a été développé Grid ExpanDER,  un module logiciel de supervision et de pilotage automatisé du réseau BT. Ce composant logiciel a la spécificité de ne pas nécessiter d’infrastructure de mesure et de communication dédiée : en effet, il exploite l’infrastructure de comptage communicant déjà déployée sur le réseau. En pratique, les compteurs communicants mesurent les puissances et les tensions au plus près des usagers, puis les communiquent au concentrateur central, situé dans le poste de transformation. Grâce à ces mesures, l’état électrique du réseau est estimé, et si cela s’avère nécessaire, des ordres d’écrêtage sont transmis aux onduleurs via les compteurs communicants (voir schéma).

On notera qu’il est également possible de piloter automatiquement des charges, comme des bornes de recharge de véhicules électriques.

Démonstrateurs

Pour valider la solution Grid ExpanDER, plusieurs déploiements successifs ont été réalisés. Entre 2020 et 2022, Roseau Technologies a créé le Roseau Smart Lab : il s’agit d’une plateforme de laboratoire représentant, à l’échelle de puissance 1/100ᵉ, le réseau électrique d’un lotissement de 12 habitations individuelles. Chacune d’entre elles dispose de sa propre installation de production photovoltaïque, qui injecte de l’énergie dans des lignes, provoquant des élévations de tension et d’intensité qui sont détectées par les compteurs communicants. Le Roseau Smart Lab permet ainsi de reproduire avec précision le comportement d’un réseau électrique réel, et a permis de valider Grid ExpanDER dans des conditions proches du réel. Entre 2022 et 2023, le réseau expérimental du Fraunhofer Institute en Allemagne a accueilli les équipes de Roseau Technologies pour un premier déploiement sur un réseau grandeur nature, dans le cadre du projet EriGrid. Finalement, en 2024, un troisième déploiement – le premier en plein réseau – a été réalisé en partenariat avec SORÉA, avec le pilotage d’une ombrière solaire de 40 kWc.

Un exemple d’écrêtage réel, lors d’une journée ensoleillée.

Bilan économique des ORA

Une étude technico-économique a permis de démontrer que les raccordements alternatifs sont une excellente solution d’attente. Ils permettent de repousser gratuitement le renforcement, potentiellement indéfiniment, tout en offrant une solution économiquement viable et rapide à mettre en œuvre.