1. Marrakech 13-16 février 2013
Intégration des Energies Renouvelables
dans les Réseaux Electriques
Pr. Mohamed MAAROUFI
maaroufi@emi.ac.ma
EMI Equipe de Recherche en Energie Electrique & Contrôle ‫ممم‬
EREE&C
Ecole Mohammadia d’Ingénieurs ‫المدرسة المحمدية للمهندسين‬

2. Plan de l’exposé
1. Introduction
2. Caractéristiques des Energies Renouvelables
3. Conséquences sur le réseau électrique
4. Conséquences sur la conduite en temps réel
5. Propositions de solutions
6. Conclusion
EMI Equipe de Recherche en Energie Electrique & Contrôle ‫ممم‬
EREE&C
Ecole Mohammadia d’Ingénieurs ‫المدرسة المحمدية للمهندسين‬

3. Intégration des Energies Renouvelables dans les Réseaux Electriques
Introduction
EnR sont elles intégrables dans les réseaux électriques?  OUI
EnR sont elles intégrables sans difficultés?  NON
‫المدرسة المحمدية للمهندسين‬
EnR les difficultés sont surmontables?  OUI
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4. Intégration des Energies Renouvelables dans les Réseaux Electriques
Caractéristiques des Energies Renouvelables
Une intermittence qui découle de
l’alternance jour et nuit, des
conditions climatiques …
Une dispersion géographique des
sources et leur environnement
Une inadéquation
Production – Consommation
Contrôle complexe
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5. Intégration des Energies Renouvelables dans les Réseaux Electriques
Conséquences sur le Réseau Electrique
Systèmes de conduite, gestion, contrôle, surveillance
Production Transport Distribution
Eclairage
Utilisation domestique
Transformation Réseau de transport Industries
de l’énergie mécanique et de répartition
en énergie électrique Transformation énergie
électrique en énergie
mécanique
Alternateurs Lignes électriques Lignes électriques
Commande
Tranformateurs Postes
Régulation
Protection Protection Protection
FACTS / HVDC Compensation
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6. Intégration des Energies Renouvelables dans les Réseaux Electriques
Conséquences sur le Réseau Electrique
Réseau plus vaste
Décentralisation de la production
Consommation Energie Réactive
Coûts supplémentaires
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7. Organisation du Transport d’Energie

8. Organisation de la Production d’Energie
Puissance installée en 2012 (hors interconnexions) : 6670 MW
CAPACITE
CENTRALES INSTALLEE ILLUSTRATIONS
> JLEC (Charbon) a 1320 MW a Centrale thermique de Jorf Lasfar
Thermique PPA > Taddahart (CCGT) 380 MW
33%
> Centrale Thermosolaire Ain 472 MW
Beni Mathar (cycle combiné)
Thermique Charbon > Jerada (Charbon) 165 MW b Eoliennes à Essaouira
ONE > Mohammedia (Charbon) 300 MW
16%
Thermique Fuel ONE > Mohammedia (Fuel) 300 MW
> Kenitra (Fuel) 300 MW
Renouvelable de base > Eolien : Essaouira, Alkoudia, b 255MW
23% Tanger
> Hydraulique 1306 MW
Turbines à Gaz et > Turbines à gaz et Groupe 1405 MW c Barrage de Bine el Ouidane (STEP Afourer)
Diesel thermique Diesel (Mohammedia, Tan
Tan, Dakhla)
28%
STEP > STEP Afourer c 464 MW
Total Puissance installée (2012) 6670 MW
Technologies de base
Technologies pour la Pointe
ONEE/DI/CTR/DOS 27 Septembre 2012

9. Réseaux Electriques: 2. Modélisation et fonctionnement
Modélisation de la ligne
Longueur des lignes ONE fin 2010
TENSION en kV Longueur en km
400 1 400
225 8400
150 150
60 11 600
Total 21 550
Puissance Totale THT & HT : 22 517 MVA 9
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10. Perspectives de développement du réseau Transport
Projets d’ouvrages TR pour l’évacuation des moyens de production :
Evacuation de la centrale de Jorf Lasfar V & VI : 2 x 350 MW
Evacuation de la centrale de SAFI : 2 X 660 MW
Evacuation des Energies Renouvelables du Sud : 1000 MW
Evacuation de la centrale Solaire d’Ouarzazate : 500 MW
Evacuation des Eoliens de Nord :1000 MW
Projets de développement du réseau 400 & 225 kV :
 Construction de Postes : 225/60 kV , 225/22 kV et 400/225 kV
 Renforcement du puissance des postes 225/60 kV
 Extension du réseau 400 et 225 KV
 Raccordement des clients

11. Intégration des Energies Renouvelables dans les Réseaux Electriques
Conséquences sur la Conduite
Missions de l’opérateur électrique
1. Répondre à la demande en temps réel
2. Assurer la qualité du produit
tension, fréquence, qualité du signal
3. Assurer la fiabilité ‫المدرسة المحمدية للمهندسين‬
continuité de service, réduction des coupures (n, t)
4. Produire avec un coût optimal
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12. Intégration des Energies Renouvelables dans les Réseaux Electriques
Conséquences sur la Conduite
Amélioration de la
Qualité d’énergie
Réduction du
Satisfaction Nombre
des Clients d’interruptions
Fiabilité et
Rentabilité
Réduction de la
Optimisation des Durée ‫المدرسة المحمدية‬
‫للمهندسين‬
Coûts d’exploitation d’interruptions
Réduction de l’Etendue
des zones affectées par les
défauts
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13. Intégration des Energies Renouvelables dans les Réseaux Electriques
Conséquences sur la Conduite
Prévisions plus difficiles
Production de remplacement
Nouvelles technologies
Coûts supplémentaires
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14. Intégration des Energies Renouvelables dans les Réseaux Electriques
Solutions
Efficacité énergétique et R&D
Stockage
FACTS – HVDC
Interconnections
Prévisions et conduite intelligentes
Réseaux Intelligents 14
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15. Intégration des Energies Renouvelables dans les Réseaux Electriques
Solutions  Stockage: STEP
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16. Intégration des Energies Renouvelables dans les Réseaux Electriques
Solutions  FACTS
Puissances actives et réactives sur une ligne sans pertes
Pe = Ps = VsVe(sin(θs – θe ))/B’
Qs = (AVsVs – VsVecos(θs – θe ))/B’
Qe = -(AVeVe – VsVecos(θs – θe ))/B’
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17. Intégration des Energies Renouvelables dans les Réseaux Electriques
Solutions  FACTS
X/2 X/2
P
Pmax
V2
VS VM VR P= sin δ
X
0 π/2 π δ
Ligne sans compensateur
P
2Pmax
VS VM VR V2 δ Pp
Pp = 2 sin
X 2 Pmax
Comp. Idéal
(P=0))
0 π/2 πδ
Ligne avec compensateur shunt
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18. Intégration des Energies Renouvelables dans les Réseaux Electriques
Solutions  FACTS
Xc/2 Xc/2 P
X/2 X/2
s=0.45
s=0.3
VS s=0.15
VM VR
s=0
V2 V2 δ
PS = sin δ = sin δ 0 π/2 π
X − XC X (1 − s )
Compensateur Capacitif Série
X/2 X/2
Vpq
VS VR
VG
V2
Pa = sin(δ − a) où a ≥ 0 si δ ≥ π / 2
X 18
Avec Transformateur Déphaseur
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19. Intégration des Energies Renouvelables dans les Réseaux Electriques
Solutions  HVDC transmission
DC
Transmission
Lines
AC Network DC-Link AC Network
(A) (B)
Converter Converter
Station A Station B
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20. Intégration des Energies Renouvelables dans les Réseaux Electriques
Solutions  Interconnections
Italie
Espagne
2 000 1 000 Légende
TARIFA
MW MW
1 400
2006
1996 Algérie
GHAZAOU
1 000 à 400 kV
MW 220 kV
ET EL 2 000 MW
AOUINET
1980
FERDIO 1988 150 kV
UA DJEBEL
OUJD
A
TLEMCE 1984
ONK 1953 90 kV
2009 N
2009 KALA
EL
1992
Mar 1954
TAJEROUI
Tunisie
NE
oc METLAOUI
FERNANA
ROWIS
Libye
Egypte
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21. Interconnexions électriques avec les pays voisins
Solutions  Interconnections
ESPAGNE PINAR DEL REY
TARIFA Maroc – Espagne : DE (700MW depuis 1997) à 1400 MW (2006) Maroc
FARDIOUA MEDITERRANNEE – Algérie : DE 400 MW (88/92) à 1200 MW (2010)
PARC EOLIEN
TANGER 140 MW
MELLOUSSA
1 er TAHADDART
CC TETOUAN
400 MW
LOUKKOS SELOUANE
IMZOURNEN + GHAZAOUAT H.AMEUR
+
ATLANTIQUE +
SONASID + TELEMCEN
+
AL WAHDA +
FOUARAT OUJDA
+
Cle KENITRA BOURDIM +
+
OUALILI
ALGERIE
A.FASSI
DOUYET JERADA
RIAD
TOULAL
EL OUALI
ZAER TAZA
SEHOUL
Apports techniques des interconnexions :
• Réaction de façon ‘’solidaire’’ des systèmes électriques
interconnectés face aux événements imprévisibles
• Amélioration de la qualité de service des clients (stabilité de la Espagne
Espagne
fréquence, continuité de service par l’appui mutuel des réseaux
interconnectés, etc.)
400 kV
Apports économiques des interconnexions : 220 KV
• Opportunités pour les échanges d’énergie 225 KV
Maroc Algérie 150 KV Tunisie
• Optimisation de l’utilisation des moyens de production (partage Maroc Algérie Tunisie
de la réserve tournante, etc) 90 KV
• Optimisation des investissements (décalage des
2x400 kV 400 kV
investissements et introduction des unités plus puissantes)

22. Intégration des Energies Renouvelables dans les Réseaux Electriques
Solutions -> Prévisions et conduite
Sources primaires
Régulation des
d'énergie
monopoles
Innovation et Fiabilité
l'a
Sé rovi
et qualité
pp
compétitivité
cu sio
rité nn
rne
de eme
nt e
Capacités
Prix bas
éi
du réseau
rch
et efficacité
nt
Ma
Environnement
Protection Changement Kyoto et
de la nature climatique après Kyoto 22
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23. Intégration des Energies Renouvelables dans les Réseaux Electriques
Solutions  Smart Grid
Production
Transport Distribution
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24. Réseaux Electriques: 5. Gestion et conduite des réseaux
Réseau intelligent -> Smart Grid
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EREE&C

26. Intégration des Energies Renouvelables dans les Réseaux Electriques
offre demande
demande
Système de
gestion de
production
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27. Intégration des Energies Renouvelables dans les Réseaux Electriques
Conclusion
La croissance des besoins en électricité implique des investissements estimés
par IEA à 13 700 milliards de dollars entre 2008 et 2030:
•la moitié pour la production,
•la moitié pour les réseaux.
EnR ouvrent des horizons prometteurs
Infrastructures
Introductions des nouvelles technologies
Investissements
R&D et Transfert technologique
Industrialisation, nouveaux métiers et emplois
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28. Intégration des Energies Renouvelables dans les Réseaux Electriques
Equipe de Recherche
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29. Intégration des Energies Renouvelables dans les Réseaux Electriques
Marrakech 13-16 février 2013
Merci de votre attention
Equipe de Recherche en Energie Electrique & Contrôle 29
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