EDF / Document de référence 2018

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PRÉSENTATION DU GROUPE EDF Recherche et développement, brevets et licences

du Sud-Est grâce à des micro-réseaux décarbonés, fiables, réplicables et à coût compétitif par rapport aux énergies fossiles ; la R&D travaille enfin sur des solutions innovantes pour la gestion des ■ portefeuilles production-consommation et des risques associés. Il s’agit d’anticiper les conséquences du développement des nouveaux moyens de production et/ou nouveaux usages décentralisés sur la gestion des systèmes énergétiques et de développer les outils d’agrégation des flexibilités locales des Systèmes Energétiques Distribués. Les activités des deuxième et troisième axes conduites au profit d’Enedis sont mises en œuvre dans le cadre du contrat de prestations de services conclu entre la R&D d’EDF et Enedis. La recherche sur les systèmes électriques s’appuie sur d’importants moyens d’essais : les laboratoires d’essais électriques haute-tension permettant de réaliser pour ■ tout type de matériel électrique des essais de qualification et d’investigation de très grande variété : grande puissance, endurance mécano-climatique, di-électriques, longue durée et vieillissement « grande puissance » ; la station d’essais de grande puissance a bénéficié en 2017 et 2018 d’un important programme de rénovation ; les plateformes d’essais sur les systèmes de conduite, les objets et systèmes ■ communicants, les équipements de comptage, les courants porteurs en ligne et le smart charging des véhicules électriques ; le moyen d’essais Concept Grid : Concept Grid est un réseau électrique à échelle ■ réduite dont la finalité est de tester et d’éprouver l’insertion des matériels innovants et des systèmes « intelligents » constitutifs d’un smart grid avant leur installation sur le réseau. Consolider et développer des mix 1.6.2.3 de production compétitifs et décarbonés Dans le domaine de la production centralisée, nucléaire, hydraulique et thermique, la R&D d’EDF développe des outils et méthodes pour améliorer la sûreté des moyens de production, optimiser leur durée de fonctionnement et accroître leurs performances de production et environnementales. Trois objectifs majeurs sont prioritaires : pérenniser l’atout nucléaire du Groupe, développer les énergies renouvelables en réduisant leurs coûts et en accroissant leur insertion dans les systèmes électriques et améliorer l’acceptabilité environnementale de nos ouvrages de production. Pour conforter et pérenniser l’avantage nucléaire du Groupe, la R&D travaille à protéger le patrimoine d’EDF en inscrivant ses actions dans le cadre de la démarche d’amélioration de la sûreté des installations, en cherchant à développer ses performances et étendre sa durée de fonctionnement. En 2018, la R&D a par exemple réalisé la deuxième épreuve de l’enceinte en béton de la maquette VeRcors située au Centre R&D des Renardières. Cette maquette VeRcors est une double enceinte de confinement en béton à l’échelle 1/3 représentative d’un bâtiment réacteur 1 300 MW. Les résultats de l’épreuve enceinte réalisée en mars 2018 servent à consolider le jumeau numérique de cette enceinte qui permet de prédire les phénomènes de vieillissement du béton de l’enceinte et donc sa durée de fonctionnement. Une épreuve enceinte est programmée tous les ans, et ainsi au bout de 5 épreuves (du fait de l’épaisseur de l‘enceinte VeRcors 1/3 plus faible que pour les enceintes réelles), le jumeau numérique sera en capacité de prédire avec un bon degré de confiance le vieillissement de l’enceinte au-delà de 40 ans. Plus globalement, le groupe EDF (EDF et Framatome) est associé au CEA dans l’Institut Tripartite pour mener des actions de R&D. Dans ce cadre, les 3 Partenaires ont lancé en 2017 la démarche « Initiatives pour l’Usine Nucléaire du Futur » structurée en briques technologiques qui servent à la fois le Parc en exploitation et le Nouveau Nucléaire. Plusieurs briques technologiques visent à acquérir et capitaliser la connaissance des mécanismes de vieillissement des composants ayant un impact sur la durée de fonctionnement des tranches nucléaires du groupe EDF. Cette connaissance est utilisée pour contribuer à la maîtrise des aléas génériques et optimiser les stratégies de maintenance, de rénovation voire de remplacements des matériels et structures importants pour la sûreté et la disponibilité. En ce sens cela contribue aussi à l’amélioration des performances actuelles des tranches. Par ailleurs, les actions dans le domaine nucléaire portent également sur les questions liées au cycle du combustible. Elles incluent la conception de nouvelles centrales, en particulier celles de quatrième génération et les petits réacteurs modulaires (Small Modular Reactor − SMR).

logiciels embarqués pour le pilotage des ressources distribuées et les postes électriques seront livrées début 2019 en vue d’être intégrées aux systèmes industriels des entités et filiales du Groupe. Des solutions de haut niveau de cybersécurité sont également développées pour les équipements terminaux et les systèmes centraux d’administration et de pilotage ; les travaux de la R&D portent également sur l’impact du développement du ■ courant continu pour l’insertion des énergies renouvelables en termes d’hybridation des grands systèmes électriques alternatifs synchrones ; sachant que cette évolution est susceptible de modifier en profondeur les fondamentaux technico-économiques des systèmes électriques avec la montée en puissance des énergies renouvelables variables. Le troisième axe vise à gérer la mutation du système électrique vers les smart grids par l’intégration des énergies renouvelables variables et des nouvelles ressources distribuées comme le stockage et les infrastructures de recharges de véhicules électriques : la R&D s’inscrit dans les programmes de recherche collaboratifs Européens ■ H2020 visant à développer des solutions pour l’intégration d’une forte proportion d’énergies renouvelables variables dans le système interconnecté européen. EDF R&D est notamment engagée dans les projets EU-SysFlex visant à bâtir une feuille de route flexibilité à la maille européenne, en partenariat avec EirGrid et 32 autres partenaires européens, dans le projet Plan4Res visant au développement d’une chaîne d’outils et de méthodes pour la planification end-to-end des systèmes énergétiques européens et dans le projet TDX-ASSIST pour la coordination des échanges de données entre gestionnaires de réseaux de transport et de distribution dans le contexte du marché européen de l’électricité. la R&D développe et participe à des démonstrations de nouvelles fonctionnalités de pilotage du réseau de distribution en présence de production décentralisée. Ce mode de pilotage innovant permet, à partir d’une estimation de l’état du réseau de maintenir la tension sur le réseau HTA dans sa plage contractuelle même en présence de moyens de production décentralisés ; la R&D développe des outils avancés de prévisions de consommation et de ■ production ENR variable à différentes mailles géographiques ; elle travaille en partenariat avec les organismes météo pour faire évoluer les référentiels météorologiques pour la gestion des systèmes électriques ; la R&D poursuit des travaux de développement d’outils de gestion prévisionnelle ■ des réseaux en présence de production ENR variable. La gestion prévisionnelle permet d’anticiper les arbitrages sur les flux de puissance, la production injectée par les installations ENR et les indisponibilités d’ouvrages sur les réseaux. Les fonctions développées pour les réseaux HTA sont en cours d’élargissement aux réseaux basse-tension ; la R&D accélère le développement de l’ensemble des solutions qui faciliteront ■ l’insertion sur le réseau de la mobilité électrique. Les travaux portent sur l’analyse de l’effet du véhicule électrique au niveau de son point de connexion avec le réseau de distribution : impact du profil de charge sur la puissance appelée, impact sur la qualité de l’onde et sur le plan de protection. Un autre axe de travail porte sur la prévision du développement et de l’organisation des mobilités sur différents horizons de temps et à plusieurs mailles géographiques afin d’estimer l’effet sur le réseau. La R&D développe également les solutions technologiques, matérielles, logicielles et de communication qui apporteront une solution optimale pour l’insertion des bornes de recharge sur le réseau ; la R&D apporte son appui pour une partie des tests de validation des matériels ■ de comptage (dont Linky) et contribue aux évolutions technologiques des matériels de réseaux électriques ; la R&D expérimente également des systèmes de pilotage des usages électriques ■ basés sur l’infrastructure Linky. Ces expérimentations permettent notamment de montrer la faisabilité de l’effacement de charges et des nouveaux types de flexibilités offertes par le véhicule électrique, les installations distribuées de stockage et les solutions d’autoconsommation ; la R&D travaille également à l’intégration optimale de ressources décentralisées ■ renouvelables dans des réseaux de petite taille avec comme objectif la facilitation d’une transition vers un mix électrique local décarboné. Des démonstrateurs de microgrids ont été implémentés avec succès pour plusieurs cas d’applications : insertion d’énergies renouvelables et de stockage dans des micro-réseaux pour les zones insulaires EDF SEI (Ile de Sein, cirque de Mafate à la Réunion), apports fonctionnels des microgrids à un réseau interconnecté pour une amélioration de la résilience ou le soutien de réseau (Nice Grid). EDF R&D a par ailleurs mis en service avec succès en octobre 2018 un démonstrateur de microgrid à Singapour qui prouve sa capacité à fournir une offre d’électrification dans les régions d’Asie

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