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Plateforme PREDIS - Grenoble INP - G2Elab

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Plateforme PREDIS

PREDIS est un centre d'innovation et de formation sur l'énergie distribuée.  C'est plus précisément un outil de démonstration sur la gestion intelligente de l'énergie représentant un réseau physique d'énergie au plus proche des réseaux réels, permettant de relier différents modes de production d'énergie décentralisée à différents usages au travers d'un système expert de supervision.

PREDIS est implanté sur le domaine universitaire de St Martin d'Hères sur 2500 m2 de locaux situés dans les bâtiments de l'école d'ingénieurs sur l'énergie, l'eau et l'environnement  du groupe Grenoble INP/Ense3)

Issu de la volonté commune de l'école ENSE3 (école de l'énergie, l'eau et l'environnement) et du G2Elab, le centre PREDIS réunit, un ensemble de plates-formes technologiques centrées autour de la production, de la distribution et des usages de l'énergie.
Réalisé avec le triple éclairage Formation / Recherche /Valorisation, le centre PREDIS regroupe une grande partie des moyens expérimentaux du G2Elab avec les plates-formes matériaux, microsystèmes, caractérisation, simulation, électronique de puissance, et micro réseaux électriques. PREDIS est au coeur de grands projets régionaux et nationaux : le cluster sur les énergies renouvelables, l'institut Carnot « Energies du Futur » et le pôle de compétitivité Tenerrdis.

Les moyens du centre PREDIS

Les démonstrateurs mis en œuvre dans le centre Prédis se répartissent sur trois thèmes structurants :

 

-          La production décentralisée d'énergie 

 

Le centre Prédis dispose aujourd'hui d'un panel représentatif et non sélectif de sources d'énergie réparties :

o        Le démonstrateur Pile à Combustible est basé sur une pile à combustible du commerce, type MOBIXANE, d'une puissance de 2.5 kW fabriquée par la société AXANE (filiale AIR-LIQUIDE).  Cette pile, conçue pour un usage extérieur, est installée dans un local dédié : ventilation contrôlée, détecteurs d'hydrogène, chaîne de sécurité, etc... Elle peut être utilisée de façon autonome, comme une source de production d'énergie ilôtée, ou bien être connectée au réseau EDF ou au réseau local Prédis, via un onduleur synchronisable.

 

o        Deux ensembles de 10 panneaux photovoltaïques de puissance 3kWc ont été installés sur 2 sites différents. Ils sont soit raccordés au réseau EDF soit couplés à des batteries pour stockage .

 

o        La centrale de cogénération à base de micro turbine à gaz, installée dans un local chaufferie, fournit une puissance électrique de 30 kW et une puissance thermique récupérable de 60 kW. Comme les autres sources, la micro turbine peut fonctionner en mode ilôté ou être couplée au réseau EDF ou au réseau local Prédis,

 

o        Le simulateur hybride temps réel disponible dans Prédis est un système hybride permettant sur un système physique externe une fonction d'émulation de différents types de sources d'énergie primaire (champ éolien, hydrolienne, panneaux Photovoltaïques, micro-turbine,..)

-          Les réseaux d'énergie du futur

 

Il s'agit ici d'aborder les problématiques des réseaux du futur en se donnant les moyens à la fois d'un réseau physique pour mettre en avant les verrous techniques et technologiques des domaines de l'électronique de puissance et du contrôle / commande et d'un réseau numérique pour appréhender des situations de réseaux hautement complexes.

 

o        Le simulateur hybride temps réel permet d'exploiter en même temps ou séparément plusieurs fonctionnalités. Il offre en particulier une fonction de simulation numérique temps réel supportant différents modèles de réseaux ou de constituants de réseaux et pilotant un interface de puissance permettant une connexion à un système physique externe comme par ex un convertisseur. Une fonction de test de systèmes de contrôle /commande physiques et/ou industriels est également possible.

 

o        Le centre Prédis dispose d'un réseau industriel local représentant à échelle 1/10ème le comportement d'un réseau réel industriel de puissance nominale d'environ 200 kVA

o        Le réseau de distribution est l'un des 6 réseaux qui seront implantés à terme dans la plate-forme Prédis. Il est actuellement en cours de réalisation dans le cadre du projet européen INTEGRAL. L'objectif est de pouvoir représenter à l'échelle 1/1000ème le comportement d'un réseau réel de distribution composé de trois postes sources distincts et de trois zones de consommation équivalente 30 MW avec des zones distinctes (rural au Sud, urbain au Nord et semi-urbain à Ouest) ainsi que des unités de production équivalente de l'ordre de 27,25 MW (la turbine à gaz équivalent à 30 MW peut être aussi connectée en substitution de la source EDF)

 

o        Le système de conduite et de supervision installé dans Prédis (SCADA = Supervisory Control And Data Acquisition) est le système PCVue développé par Arc Informatique. Il assure le fonctionnement, le contrôle et le réglage des différentes sources de production d'énergie et charges actuellement dans Prédis.

 

-          Les usages de l'énergie

 

Le domaine d'actions qui apparaît comme prioritaire pour répondre aux enjeux environnementaux et économiques de demain concerne « les technologies développés pour les bâtiments»

 

o        Un démonstrateur représentant un habitat tertiaire réel de 300 m2 et particulièrement instrumenté est en cours de réalisation à destination des enseignants et des chercheurs pour permettre le développement en lien notamment au niveau local avec la plate-forme INES d'algorithmes d'optimisation des flux énergétiques dans l'habitat

 

 

 

Limitations et attentes

Sur la base d'un fonctionnement fortement mutualisé formation, recherche et industrie, ces installations ont vocation à être accessibles au plus grand nombre d'acteurs de la filière énergie. Le centre Prédis a aujourd'hui une visibilité acquise au niveau local mais ses installations sont sous dimensionnées pour des démonstrations industrielles significatives et donc pour évoluer vers une visibilité nationale voire internationale.

 

La plate-forme d'innovation Prédis-interop va renforcer l'infrastructure matérielle existante du centre Prédis (amplis additionnels, carte Entrée/Sortie pour le simulateur hybride Temps Réel, Système de mesures communicant, interface d'électronique de puissance commandable,...) et surtout doter ce dernier d'une infrastructure de commande et de communication, ce qui permettra de réaliser des essais à grande échelle sur la base d'un concept d'opérabilité et de recherche collaborative entre les moyens du centre Prédis et les installations ou matériels distants dans les laboratoires EDF et Schneider Electric.

 

Dans cette configuration, le centre Prédis se transformera en centre névralgique de commande et de communication pour expérimentations multisites destiné en premier lieu aux partenaires du projet mais aussi à l'ensemble des membres du pôle Tenerrdis et aux autres plates-formes académiques du domaine sous réserve du respect des règles de sécurité et des modalités d'accès qui seront précisées.

Contact
 
Yvon Besanger
33(0)4.76.82.64.41
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Bâtiment GreEn-ER, 21 avenue des martyrs, CS 90624, 38031 Grenoble CEDEX 1, FRANCE

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