SuperGrid Institute, partenaire majeur
du projet OPHELIA

La nouvelle a été annoncée fin août : CNR, Nexans, Schneider Electric, SNCF et SuperGrid Institute vont développer un démonstrateur de parc PV linéaire, sous la forme d’ombrière, avec une architecture électrique innovante en courant continu moyenne tension (MVDC). Le démonstrateur aura une longueur de 900 mètres et sera installé le long de la véloroute « ViaRhôna », en bord du Rhône, dans le Vaucluse (secteur de Caderousse). Il consistera en une série de 30 structures d’ombrières de 6 mètres de large et 5 mètres de hauteur chacune. Résultat : une puissance de 900 kWc environ, soit l’équivalent de production de la consommation électrique annuelle d’environ 700 personnes.

Le projet OPHELIA vise ainsi à développer la filière du photovoltaïque linéaire pour valoriser des espaces fonciers de grande longueur et de faible largeur. La construction et l’expérimentation du démonstrateur sont prévues sur la période 2025-2028.

Depuis sa création en 2014, SuperGrid Institute s’est imposé comme un acteur clé dans l’écosystème énergétique. L’entreprise est aujourd’hui un tiers de confiance pour les industriels dans le développement de leurs produits.

Dans le cadre du projet, l’Institut aura notamment la responsabilité de fournir des transformateurs électroniques DC pour le démonstrateur. Tous nos départements de recherche de Villeurbanne vont être impliqués dans ce projet qui nous permet de mettre en application industrielle les résultats de nos dix dernières années de recherche.

Illustration du futur transformateur électronique 20 kV DC @ SuperGrid Institute

« A travers ce projet, nous nous approchons enfin de la réalisation industrielle, même si cela reste un prototype, détaille le Dr Piotr Dworakowski, responsable R&D en électronique de puissance de SuperGrid Institute. Le défi est de taille mais nous avons l’expérience qu’il faut : nous travaillons depuis nos débuts sur cette technologie de convertisseur DC-DC, que nous améliorons d’années en années, pour arriver aujourd’hui à une technologie mature, au bon moment pour répondre aux besoins du marché. »

SuperGrid Institute s’est appuyé sur de nombreux partenaires de la Région Auvergne-Rhône-Alpes (France) pour développer les technologies de ce convertisseur. « On arrive à mettre toutes ces technologies les unes avec les autres, à les dimensionner et faire qu’elles fonctionnent ensemble. » Toute la partie contrôle-commande du convertisseur sera réalisée par SuperGrid Institute, de l’architecture du contrôle-commande jusqu’au codage. « On va encore plus loin dans notre expertise. » Le projet mettra aussi en valeur notre expertise des réseaux électriques (architecture, contrôle et protection) et en électronique de puissance (composants semiconducteurs SiC, transformateur moyenne fréquence, etc.).

En parallèle, l’entreprise va accompagner la CNR sur les études systèmes du projet, Schneider Electric sur le développement de l’appareillage et Nexans sur les essais des technologies de câbles et d’accessoires. Une marque de confiance supplémentaire de la part de nos partenaires sur le projet.

Le démonstrateur sera testé par SuperGrid Institute grâce à un jumeau numérique (« Digital Twin »). « Nous allons développer des jumeaux numériques sur notre plateforme de simulation en temps réel pour modéliser l’installation du parc photovoltaïque de manière à valider et à investiguer tout ce qui touche le contrôle-commande », poursuit Piotr Dworakowski.

Cette méthode permettra d’analyser si tous les contrôles-commandes des équipements fonctionnent bien ensemble. Dans la foulée, une fois que le démonstrateur sera mis en place, cette technique va nous permettre de reproduire des scénarios de fonctionnement du parc photovoltaïque pour suivre le comportement de celui-ci et analyser tous les problèmes éventuels. « Nous serons en mesure d’apporter les solutions adéquates sur le terrain, après des tests en simulation. » Il y a ainsi une réelle simplification de la mise en service et l’exploitation.

« Avec un rendement énergétique très élevé (de l’ordre de 99%), le convertisseur de puissance que nous développons permet aussi la réduction significative de taille, de poids de l’équipement et la consommation des matières premières (cuivre, fer) », termine Dr Piotr Dworakowski. A l’issue du projet, cette technologie pourra aussi être valorisée dans d’autres marchés comme celui de la recharge de véhicule électrique ou encore la production d’hydrogène.

Schéma fonctionnel du transformateur DC © SuperGrid Institute