Étude et modélisation du couplage PV/Hydroélectricité

Study and modelling of PV/Hydro hybridization

¹ Tractebel France, 129 rue servient, Lyon, France
² Tractebel France, 5 rue du 19 mars 1962, Gennevilliers, France

^* Corresponding author: lucile.botet@tractebel.engie.com

Résumé

Le couplage d’une centrale solaire à un ouvrage hydroélectrique peut être une solution pertinente pour optimiser la production d’énergie hydroélectrique : maximisation de la production et optimisation de la courbe de production annuelle (stockage saisonnier plus flexible grâce à la production solaire supplémentaire). Sous réserve d’un dimensionnement solaire/hydroélectricité optimisé, cette hybridation est également bénéfique pour la centrale photovoltaïque. L’hydroélectricité peut compenser la variabilité du solaire lors des baisses de production journalières (effet nuages), limitant ainsi l’impact de la centrale solaire sur le réseau. Le montant de l’investissement nécessaire à l’implantation de la centrale solaire peut être optimisé (mutualisation des infrastructures d’interconnexion au réseau et des routes d’accès notamment). L’évaluation précise de ces synergies est complexe. Un outil numérique a été spécifiquement développé par Tractebel permettant de quantifier les synergies pour tous types de projets et identifier les conditions optimales de fonctionnement pour les maximiser. Cet article présente le principe de couplage et les fonctionnalités de l’outil HyPV. Des exemples de résultats sont présentés pour l’hybridation de la centrale de Kanji au Nigéria. Les conditions de maximisation de ces synergies sont présentées en fin de document.

Abstract

Coupling a solar power plant to a hydroelectric scheme can be a relevant solution to optimize the generation of hydraulic energy: increase of productivity and optimization of the annual production (more flexible seasonal storage thanks to the additional solar production). Subject to an optimized solar/hydropower sizing, this hybridization is also relevant for the photovoltaic plant. Hydroelectricity could compensate the variability of solar during daily production drops (cloud effect), thus limiting the impact of solar production on grid stability. The amount of investment required for the installation of the solar plant could be optimized (especially the mutualization of grid interconnection infrastructure and access roads). The assessment of these synergies is complex. A tool has been specifically developed by Tractebel to quantify the synergies for all types of projects, and to identify the optimal operating conditions to maximize these benefits. This article presents the principle of hybridization and the functionalities of the HyPV tool. Examples of results are presented for the hybridization of the Kainji power plant in Nigeria. The conditions for maximizing these synergies are presented at the end of the document.