Cédric Arbez - Academia.edu (original) (raw)
Papers by Cédric Arbez
La production de l'électricité à partir de l'énergie éolienne, qui connaît un accroissement remar... more La production de l'électricité à partir de l'énergie éolienne, qui connaît un accroissement remarquable au niveau mondial, est rarement en phase avec la demande. Cette ressource ne fournit pas une énergie régulière et réglable à volonté suivant les besoins. Ainsi, la croissance de cette production décentralisée augmente les difficultés de stabilisation du réseau électrique, en raison d'un déséquilibre entre production et consommation. Ces difficultés imposent un stockage pour lequel, les batteries au plomb sont, généralement, utilisées. Cependant celles-ci ne peuvent soutenir le nombre de cycles demandés ni stocker une quantité d'énergie importante dans un volume restreint. Pour cette raison, des différentes autres technologies de stockage de l'énergie sont développées et mises en application. Ceci a permis au stockage de jouer un rôle essentiel où il rend l'énergie éolienne prévisible et, donc, apporte de la valeur au courant fourni surtout si l'électricité est livrée en heures de pointe.
L'optimisation des systèmes hybrides éolien-diesel pour l'électrification des régions isolées (Al... more L'optimisation des systèmes hybrides éolien-diesel pour l'électrification des régions isolées (Alaska, Zones rurales, Îles, Nord Canadien, Mines, bases scientifiques et militaires, …) n'a été abordée dans la littérature que d'une manière timide. En effet, l'utilisation du jumelage éolien-diesel (JED) dans ces réseaux autonomes pourrait réduire les déficits d'exploitation mais il est sujet à des problèmes techniques complexes dont les solutions sont très coûteuses, ce qui fait qu'un seul projet de ce type, sans aucun stockage, est actuellement opérationnel en Alaska. Ainsi, la rentabilité du JED est atteinte à la condition d'obtenir un taux de pénétration élevé de l'énergie éolienne (TPE) ce qui est possible uniquement en utilisant des systèmes de stockage. L'utilisation de l'air comprimé comme agent de stockage d'énergie s'adapte parfaitement autant à la production éolienne qu'aux systèmes diesel. L'air comprimé stocké dans les réservoirs durant les périodes de surplus de production éolienne (forts vents) serait injecté dans les génératrices diesel pour des applications à moyenne échelle (villages, îles, …) ou bien dans des moteurs à air comprimé pour des applications à petite échelle (stations de télécommunication, postes de frontières, …) et ceci durant les périodes de faible production éolienne (vents faibles ou nuls). Ces systèmes hybrides agiraient en temps réel afin de maintenir optimalement l'équilibre entre la puissance générée et consommée en réalisant une diminution remarquable de la consommation en carburant quel que soit le niveau de la puissance appelée.
Energy Procedia, 2011
In Canada, off-grid power production is significant, with more than 200,000 people living in abou... more In Canada, off-grid power production is significant, with more than 200,000 people living in about 300 remote communities scattered across Yukon, the Northwest Territories, Nunavut, and other islands. Most of these isolated sites rely on diesel to generate electricity. The operation of these remote isolated grids run on a deficit in the order of hundreds of millions of dollars yearly and must therefore be subsidized by the government. Low and high penetration wind-diesel hybrid systems (WDS) have been experimented to reduce diesel consumption. In a previous article, we explored the re-engineering of current diesel power plants with the introduction of high penetration wind systems using compressed air energy storage (CAES). This is a viable alternative to increase the overall percentage of renewable energy and reduce the cost of electricity, to increase the diesel engine lifetime and efficiency and to decrease their fuel consumption and GHG emissions. In this paper, we present the operative principle of this hybrid system, its economic benefits and advantages. Finally, we apply this concept in the case of a Canadian Nordic village to demonstrate the real energetic, ecological and economic potential of this system.
La production de l'électricité à partir de l'énergie éolienne, qui connaît un accroissement remar... more La production de l'électricité à partir de l'énergie éolienne, qui connaît un accroissement remarquable au niveau mondial, est rarement en phase avec la demande. Cette ressource ne fournit pas une énergie régulière et réglable à volonté suivant les besoins. Ainsi, la croissance de cette production décentralisée augmente les difficultés de stabilisation du réseau électrique, en raison d'un déséquilibre entre production et consommation. Ces difficultés imposent un stockage pour lequel, les batteries au plomb sont, généralement, utilisées. Cependant celles-ci ne peuvent soutenir le nombre de cycles demandés ni stocker une quantité d'énergie importante dans un volume restreint. Pour cette raison, des différentes autres technologies de stockage de l'énergie sont développées et mises en application. Ceci a permis au stockage de jouer un rôle essentiel où il rend l'énergie éolienne prévisible et, donc, apporte de la valeur au courant fourni surtout si l'électricité est livrée en heures de pointe.
L'optimisation des systèmes hybrides éolien-diesel pour l'électrification des régions isolées (Al... more L'optimisation des systèmes hybrides éolien-diesel pour l'électrification des régions isolées (Alaska, Zones rurales, Îles, Nord Canadien, Mines, bases scientifiques et militaires, …) n'a été abordée dans la littérature que d'une manière timide. En effet, l'utilisation du jumelage éolien-diesel (JED) dans ces réseaux autonomes pourrait réduire les déficits d'exploitation mais il est sujet à des problèmes techniques complexes dont les solutions sont très coûteuses, ce qui fait qu'un seul projet de ce type, sans aucun stockage, est actuellement opérationnel en Alaska. Ainsi, la rentabilité du JED est atteinte à la condition d'obtenir un taux de pénétration élevé de l'énergie éolienne (TPE) ce qui est possible uniquement en utilisant des systèmes de stockage. L'utilisation de l'air comprimé comme agent de stockage d'énergie s'adapte parfaitement autant à la production éolienne qu'aux systèmes diesel. L'air comprimé stocké dans les réservoirs durant les périodes de surplus de production éolienne (forts vents) serait injecté dans les génératrices diesel pour des applications à moyenne échelle (villages, îles, …) ou bien dans des moteurs à air comprimé pour des applications à petite échelle (stations de télécommunication, postes de frontières, …) et ceci durant les périodes de faible production éolienne (vents faibles ou nuls). Ces systèmes hybrides agiraient en temps réel afin de maintenir optimalement l'équilibre entre la puissance générée et consommée en réalisant une diminution remarquable de la consommation en carburant quel que soit le niveau de la puissance appelée.
Energy Procedia, 2011
In Canada, off-grid power production is significant, with more than 200,000 people living in abou... more In Canada, off-grid power production is significant, with more than 200,000 people living in about 300 remote communities scattered across Yukon, the Northwest Territories, Nunavut, and other islands. Most of these isolated sites rely on diesel to generate electricity. The operation of these remote isolated grids run on a deficit in the order of hundreds of millions of dollars yearly and must therefore be subsidized by the government. Low and high penetration wind-diesel hybrid systems (WDS) have been experimented to reduce diesel consumption. In a previous article, we explored the re-engineering of current diesel power plants with the introduction of high penetration wind systems using compressed air energy storage (CAES). This is a viable alternative to increase the overall percentage of renewable energy and reduce the cost of electricity, to increase the diesel engine lifetime and efficiency and to decrease their fuel consumption and GHG emissions. In this paper, we present the operative principle of this hybrid system, its economic benefits and advantages. Finally, we apply this concept in the case of a Canadian Nordic village to demonstrate the real energetic, ecological and economic potential of this system.