Solutions de transformateurs sur support : Favoriser l'intégration des énergies renouvelables grâce à la technologie de formation de réseau et à l'écoconception

1. Défis majeurs de l'intégration des énergies renouvelables au réseau​

1.1 Volatilité et intermittence​

• Les sources d'énergie renouvelable comme l'éolien et le solaire présentent des fluctuations de production en raison des conditions naturelles, entraînant une instabilité de la fréquence et de la tension du réseau.
• L'atténuation nécessite des systèmes de stockage d'énergie et des technologies de contrôle intelligent. Les transformateurs à coffret (PMTs) doivent offrir une grande compatibilité en tant que nœuds de raccordement au réseau.

1.2 Capacité du réseau et limites d'absorption​

• Une forte pénétration des énergies renouvelables risque de surcharger les réseaux locaux, ce qui nécessite l'optimisation de la capacité et de la topologie des transformateurs (par exemple, les réseaux alimentés en boucle).

1.3 Problèmes de qualité de l'énergie​

• La pollution harmonique et le déficit de puissance réactive exigent des PMTs dotés d'une grande capacité anti-interférences et de régulation dynamique de la tension.

2. Solutions d'adaptation technique pour les transformateurs à coffret​

2.1 Conception à haute compatibilité​

• ​Plage de tension étendue: Soutient des entrées multi-tap (par exemple, 13,8 kV/34,5 kV → 208 V/480 V) pour un accès diversifié aux énergies distribuées.
• ​Régulation dynamique de la tension: Des changeurs de dérivation intégrés ±5 % (5 positions) permettent un ajustement en temps réel de la sortie face aux fluctuations de charge.
• Isolation écologique: Un fluide ester biodégradable améliore la sécurité incendie et la durabilité, en alignement avec les objectifs des projets renouvelables.

2.2 Efficacité et contrôle des pertes​

• Très haute efficacité: Conformité aux normes DOE 2016 (par exemple, PMT 300 kVA : perte à vide 280 W, perte de charge 2,2 kW, efficacité ≥99 %).
• Matières à faibles pertes: Cœurs en acier à grains orientés et enroulements en cuivre réduisent les pertes par courants de Foucault, s'adaptant à l'exploitation intermittente.

2.3 Robustesse structurelle et fiabilité​

• Enceinte compacte: Boîtier en acier inoxydable 304 classé IP67/corrosion résistant supportant des extrêmes de -40 °C à +40 °C (par exemple, déserts/fermes éoliennes).
• Topologie en boucle: Permet une redondance multi-transformateur pour la tolérance aux pannes dans les réseaux locaux.

3. Solutions de systèmes intégrés : Stockage d'énergie + Contrôle intelligent​

​3.1 Synergie entre transformateurs et stockage​

• Les systèmes de stockage d'énergie par batteries (BESS) déployés sur les PMTs absorbent l'excédent d'énergies renouvelables via le déplacement d'énergie, réduisant la volatilité de la charge nette de 21 %.
• Exemple : BESS de 0,5 MWh intégré à un PMT de 225 kVA atténue la variance de production PV jour-nuit.

3.2 Dispatch intelligent piloté par l'IA​

• Le dispatch économique et émission hybride dynamique (HDEED) et les algorithmes (par exemple, POA-CS) permettent un contrôle multi-objectif:
  ✓ Minimise les coûts opérationnels et les émissions de carbone.
  ✓ Ajuste les stratégies de raccordement au réseau en utilisant des coefficients de fluctuation de charge généralisés, augmentant les revenus de 22,4 %.

3.3 Suppression des harmoniques et optimisation de la qualité de l'énergie​

• Les transformateurs à facteur K (K-1~K-4) atténuent les harmoniques d'ordre élevé provenant de l'intégration des énergies renouvelables.

4. Étude de cas : Ferme solaire de Kaposvár, Hongrie​

• ​Configuration : Une centrale photovoltaïque de 100 MW utilise des PMTs de 5 000 kVA pour abaisser la sortie de l'installation de 34,5 kV à 4 160 V pour l'alimentation du réseau.
•  ​Conception écologique : Des fondations en pieux hélicoïdaux minimisent l'impact écologique ; des stratégies de réseau intelligent permettent une génération de 130 GWh/an et une réduction de 120 000 tonnes de CO₂.
• ​Économie : Réduit la consommation de charbon de 45 000 tonnes/an, validant la viabilité des PMTs dans les scénarios à forte part d'énergies renouvelables.

5. Comparaison des paramètres techniques (produits typiques)​​

6. Conclusion : Valeur essentielle des transformateurs à coffret​

Les PMTs jouent un rôle crucial en tant que nœuds physiques pour les énergies renouvelables à forte pénétration en raison de leur ​conception évolutrice, ​haute compatibilité, et ​capacité de mise à niveau intelligente. Les directions futures incluent :

• ​Intégration de jumeaux numériques : Données de capteurs en temps réel pour la maintenance prédictive.
• ​Contrôle formateur de réseau : Soutien accru aux réseaux faibles.
• ​Hubs d'énergie hybrides : Intégration profonde avec des technologies zéro carbone (par exemple, stockage, hydrogène).