Les pénalités d’énergie réactive sont un mécanisme mis en place pour inciter les installations électriques, qu’il s’agisse de consommateurs ou de producteurs, à respecter des conditions de qualité de l’énergie. Dans le cas d’une centrale de production, par exemple une éolienne, ces pénalités sont calculées en comparant l’énergie réactive mesurée à une plage autorisée, définie à partir de l’énergie active produite.
1. Notions de base
- Énergie active (kWh) : C’est l’énergie réellement produite ou consommée pour effectuer un travail utile.
- Énergie réactive (kVArh) : Il s’agit de l’énergie nécessaire pour créer les champs magnétiques indispensables au fonctionnement de certains équipements, mais qui ne réalise pas de travail utile en soi.
- Tangente phi (tg φ) : C’est le rapport entre l’énergie réactive et l’énergie active. Ce rapport permet d’évaluer le déphasage entre tension et courant.
2. Le tunnel réactif et les seuils de tolérance
Pour éviter des déphasages trop importants, un « tunnel réactif » est défini par deux seuils :
- Le seuil bas (par exemple 0,25)
- Le seuil haut (par exemple 0,35)
À partir de l’énergie active produite, on calcule la réactive autorisée :
- La réactive attendue minimale est obtenue en multipliant l’énergie active par le seuil bas.
- La réactive attendue maximale est obtenue en multipliant l’énergie active par le seuil haut.
Par exemple, si une centrale produit 2 106 036 kWh :
- Réactive attendue minimale = 2 106 036 x 0,25 = 526 509 kVArh
- Réactive attendue maximale = 2 106 036 x 0,35 = 737 112,6 kVArh
3. Calcul des pénalités
- Si l’énergie réactive mesurée est inférieure à la valeur minimale autorisée, cela signifie qu’il y a un déficit. La pénalité se calcule alors comme la différence entre la valeur minimale attendue et la valeur mesurée.Par exemple :
Pénalité = Réactive attendue minimale − Réactive mesurée
Si la réactive mesurée est de 319 730 kVArh, alors :
Pénalité = 526 509 − 319 730 = 206 779 kVArh - Si l’énergie réactive mesurée est supérieure à la valeur maximale autorisée, cela signifie qu’il y a un excès. La pénalité se calcule alors comme la différence entre la réactive mesurée et la réactive attendue maximale.
Dans les deux cas, seule la partie en dehors de la plage autorisée est pénalisée.
4. Cas de la faible production
Parfois, lorsque la production d’énergie active est très faible, un seuil de non production est appliqué. Dans ce cas, des tolérances fixes sont utilisées. Par exemple, si le niveau de production est inférieur à un certain seuil (défini ici à 20% de la puissance de raccordement), on peut utiliser :
- Tolérance fixe inférieure : 0 kVArh
- Tolérance fixe supérieure : 840 kVArh
Ainsi, pour une production faible, le calcul de la pénalité se fera en comparant l’énergie réactive mesurée à ces valeurs fixes.
5. En résumé
Le calcul des pénalités d’énergie réactive se fait en trois étapes :
- Calcul de l’énergie réactive autorisée
- Réactive minimale = Énergie active x Seuil bas
- Réactive maximale = Énergie active x Seuil haut
- Comparaison avec l’énergie réactive mesurée
- Si la réactive mesurée est inférieure à la réactive minimale, la pénalité est la différence entre la réactive minimale et la réactive mesurée.
- Si elle est supérieure à la réactive maximale, la pénalité est la différence entre la réactive mesurée et la réactive maximale.
- Application d’une tolérance fixe en cas de faible production
Si l’énergie active produite est inférieure à un certain seuil, des tolérances fixes (par exemple 0 et 840 kVArh) sont appliquées au lieu des calculs basés sur un pourcentage.
Surveillez le ratio réactif pour prévenir les pénalités
Le graphique ci-dessus montre l’évolution de l’énergie active (en kWh), de la tangente phi, du facteur de puissance et de l’énergie réactive (en kVArh) sur la période. L’objectif est de s’assurer que la tangente phi reste dans une plage de tolérance acceptable, afin d’éviter des pénalités liées à un déphasage excessif.
Avec Capfile, vous n’avez plus à vous en soucier : nous surveillons pour vous les dérives de l’énergie réactive à chaque actualisation des données. En cas d’excès ou d’insuffisance par rapport aux seuils définis, vous recevez une alerte vous permettant d’agir rapidement et de maintenir un fonctionnement optimal de votre installation.