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Sources multiples et allocation

Une centrale d'énergie comporte généralement plus d'une source de chaleur — une unité de base plus une unité de pointe, ou une source principale plus un secours. TESSA modélise chaque source séparément afin que le répartiteur puisse choisir entre elles à chaque heure, que le moteur de coûts additionne correctement les CAPEX et OPEX, et que le rapport puisse attribuer l'énergie et les émissions à chaque combustible.

Cette page explique comment les sources sont ordonnées, comment fonctionne l'algorithme de répartition par ordre de mérite, et comment la charge est partagée lorsqu'un réseau comporte plusieurs centrales d'énergie. Pour les champs de données de chaque source, voir Modèle de données des réseaux et sources de chaleur. Pour la manière dont la distribution de chaleur alimente le reste de la simulation, voir Pertes de chaleur et simulation.

Sources au sein d'une même centrale d'énergie

flowchart TD EC["⚙️ Centrale d'énergie"] EC --> HS1["🔥 Source 1 — ordre 1<br/>p. ex. pompe à chaleur (charge de base)"] EC --> HS2["🔥 Source 2 — ordre 2<br/>p. ex. chaudière à gaz (pointe)"] EC --> HS3["🔥 Source 3 — ordre 3<br/>p. ex. chaudière électrique (secours)"] classDef ec fill:#ffccbc,stroke:#bf360c,stroke-width:2px,color:#bf360c classDef src fill:#fff3e0,stroke:#ED6000,stroke-width:2px,color:#bf360c class EC ec class HS1,HS2,HS3 src

Chaque source possède un ordre — un entier positif qui détermine sa position dans la séquence de répartition. L'ordre 1 est la source de base (fonctionne en premier, fonctionne le plus longtemps) ; l'ordre 2 prend en charge ce que l'ordre 1 ne peut pas couvrir ; et ainsi de suite. Une source d'ordre ≤ 0 est considérée comme désactivée et n'est jamais sollicitée.

Les sources sont créées avec des numéros d'ordre séquentiels, dans l'ordre où elles sont ajoutées à la centrale d'énergie. Vous pouvez modifier l'ordre à tout moment à l'aide de l'outil Définition de la stratégie de répartition.

Répartition par ordre de mérite

TESSA utilise actuellement une seule stratégie de répartition : MERIT_ORDER.

À chacun des 8760 pas de temps horaires, le répartiteur parcourt les sources d'une centrale d'énergie par ordre croissant :

flowchart TD A["Heure t : demande nette à la centrale = P_demand"] A --> B["Charger la source d'ordre 1<br/>jusqu'à sa rated_power_useful"] B --> C{Demande satisfaite ?} C -->|Non| D["Charger la source d'ordre 2<br/>jusqu'à sa rated_power_useful"] D --> E{Demande satisfaite ?} E -->|Non| F["Charger la source d'ordre 3<br/>…"] F --> G{Demande satisfaite ?} G -->|Non| R["⚠️ Residual Load Source<br/>suit la demande non couverte"] C -->|Oui| Z["✅ Heure t terminée"] E -->|Oui| Z G -->|Oui| Z R --> Z classDef dispatch fill:#fff3e0,stroke:#ED6000,stroke-width:1.5px,color:#bf360c classDef warn fill:#ffccbc,stroke:#bf360c,stroke-width:2px,color:#bf360c classDef done fill:#a5d6a7,stroke:#1b5e20,stroke-width:2px,color:#1b5e20 class A,B,D,F dispatch class R warn class Z done

Chaque source se remplit jusqu'à sa rated_power_useful (sa capacité installée délivrée au réseau). Toute demande restante est transmise à la source suivante dans l'ordre. Cela continue jusqu'à ce que la demande soit satisfaite ou que toutes les sources soient épuisées.

La source de charge résiduelle

Si la capacité installée combinée de toutes les sources d'une centrale d'énergie est insuffisante pour couvrir la demande de pointe, TESSA crée automatiquement une « Residual Load Source » virtuelle rattachée à la première centrale d'énergie. Elle n'a ni coût de combustible ni émissions dans le modèle — elle se contente de suivre le déficit non couvert heure par heure.

La présence d'une source de charge résiduelle dans vos résultats est un signal que le portefeuille installé est sous-dimensionné. Vous devriez ajouter de la capacité (augmenter la puissance nominale d'une source, ou ajouter une nouvelle source) et supprimer la source résiduelle virtuelle avant de finaliser l'étude.

Principes d'ordonnancement

Le concept d'ordre de mérite correspond directement à une logique économique et opérationnelle :

Ordre Type de source typique Pourquoi
1 Pompe à chaleur, géothermie, chaleur fatale Coût marginal faible ; fonctionne autant d'heures que possible
2 Chaudière biomasse, solaire thermique Coût marginal moyen ; comble les lacunes laissées par l'ordre 1
3 Chaudière gaz, chaudière fioul Coût marginal élevé ; écrêtage des pointes uniquement
4+ Chaudière électrique, secours d'urgence Coût marginal très élevé ou disponibilité limitée

TESSA n'impose pas cette convention — vous pouvez attribuer n'importe quel ordre. Le répartiteur utilise simplement les valeurs entières que vous définissez.

Définir et modifier l'ordre des sources

Lorsque vous ajoutez des sources à une centrale d'énergie, elles reçoivent les numéros d'ordre 1, 2, 3, … dans la séquence où elles sont ajoutées. Pour modifier l'ordre :

  1. Ouvrez la centrale d'énergie dans l'éditeur de réseau.
  2. Sélectionnez une source et utilisez l'outil Définition de la stratégie de répartition.
  3. Saisissez le nouveau numéro d'ordre. L'outil vérifie qu'aucune paire de sources actives ne partage le même ordre.

Seul MERIT_ORDER est actuellement pris en charge. La répartition à parts égales et à fraction fixe figurent sur la feuille de route du produit.

Plusieurs centrales d'énergie dans un même réseau

Un réseau peut comporter plus d'une centrale d'énergie. Chaque centrale répartit indépendamment son propre portefeuille de sources ; la charge que voit chaque centrale est déterminée par la solution hydraulique.

flowchart LR EC1["⚙️ Centrale d'énergie 1<br/>PAC + chaudière à gaz"] EC2["⚙️ Centrale d'énergie 2<br/>chaudière à gaz (pointe)"] EC1 -->|artère principale| J1["●"] EC2 -->|artère principale| J2["●"] J1 ---|dorsale| J2 J1 -->|connecteur| BS1["🔌 Sous-station A"] J1 -->|connecteur| BS2["🔌 Sous-station B"] J2 -->|connecteur| BS3["🔌 Sous-station C"] J2 -->|connecteur| BS4["🔌 Sous-station D"] classDef ec fill:#ffccbc,stroke:#bf360c,stroke-width:2px,color:#bf360c classDef bs fill:#ffe0b2,stroke:#e65100,stroke-width:1.5px,color:#bf360c classDef cp fill:#ffffff,stroke:#bf360c,stroke-width:1.5px,color:#bf360c class EC1,EC2 ec class BS1,BS2,BS3,BS4 bs class J1,J2 cp

Il n'existe pas d'affectation explicite de « zone » dans TESSA. Le solveur hydraulique détermine quelle centrale d'énergie alimente quelles sous-stations en fonction des résistances des conduites — les sous-stations proches de la centrale 1 sont naturellement desservies par la centrale 1, et les sous-stations proches de la centrale 2 par la centrale 2, mais la frontière se déplace avec la charge et la température. Dans une conception typique :

  • La centrale 1 (coût marginal plus faible) fonctionne à un taux d'utilisation plus élevé et dessert le cœur du réseau.
  • La centrale 2 (coût marginal plus élevé) s'active aux heures de pointe et peut desservir une sous-zone hydrauliquement plus proche d'elle.

Si vous souhaitez imposer une zone d'alimentation particulière, vous le faites via la topologie du réseau — en ne posant pas de dorsale entre les deux centrales d'énergie, chaque centrale ne dessert que les sous-stations qui lui sont directement connectées.

Résultats des sources après répartition

Après la simulation, chaque source porte un ensemble complet de résultats horaires et annuels :

Champ Description
rated_power_useful Capacité délivrant de la chaleur au réseau (kW)
rated_power_final Consommation d'énergie finale correspondante (kW)
annual_energy_useful Chaleur annuelle fournie au réseau (kWh)
annual_energy_final Combustible ou électricité annuel consommé (kWh)
full_load_hours Heures équivalentes de pleine charge

La courbe d'offre horaire (une ligne par heure de l'année) enregistre la puissance, l'énergie, la consommation de combustible et les émissions de CO₂ à chaque pas de temps. Ces valeurs sont agrégées dans la ventilation par source du rapport de scénario et dans le calcul du coût du combustible du modèle financier.

Prochaines étapes