Контроль попиту на електроенергію в сільській місцевості, як розмежувати інтервенційні басейни
1 Сільська електрифікація у Франції була завершена приблизно в 1970 році, коли було обслужено понад 99% населення території. Сильне зростання споживання в сільській місцевості, підсилене проникненням електричного опалення з 1975 року, стало джерелом сильної напруги в режимі електрифікації сільських територій. Лише через двадцять років частина асигнувань Фонду амортизації витрат на електрифікацію (FACÉ) буде спрямована на проекти з контролю за попитом на електроенергію (MDE) для заміни арматурних робіт найдорожчих мереж. Тому виникає потреба у комплексному підході, здатному використати потенціал на рівні кафедри. У цьому контексті наше дослідження [1] пропонує точно розмежувати відповідні сфери втручання, розглядаючи проблему попиту на електроенергію в сільській місцевості з її географічних аспектів.
2Після презентації витоків режиму електрифікації сільських районів та його поточної ситуації, ми покажемо, що збільшення попиту на електроенергію в сільській місцевості необхідно враховувати із зміною способу життя - і зокрема, з сучасною демографічною динамікою розвитку сільських територій. громади. Наслідуючи це спостереження, ми пропонуємо метод розмежування басейнів споживання електроенергії, що дозволяє реалізувати програму MDE у департаменті Майєн.
3Режим електрифікації сільських територій - це інституційна конструкція, яка історично позначена в конституції сектору електроенергетики у Франції. Його історичну роль можна пояснити початковим бажанням держави дозволити сільським місцевим громадам організовувати розподіл електроенергії, одночасно надаючи їм капітальну допомогу у розмірі 50% вартості створення перших мереж (Morsel, 1987; Nadau, 1994). Вже у 20-х роках місцева влада в сільській місцевості експериментувала з "спільністю", організовуючи себе навколо профспілок електрифікації сільських районів, що надало сільській електрифікації новаторського характеру в цій області. У 1936 році схема електрифікації сільських територій набула форми системи вирівнювання інвестицій, якою керував FACÉ. Прихильність сільських обранців до їх повноважень щодо прийняття рішень у сфері державного розподілу електроенергії призвела до збереження режиму електрифікації сільських територій під час націоналізації 1946 року, яка створила EDF.
4Початкова місія електрифікації сільської місцевості була виконана з 1946 по 1970 рр. Однак згодом потреби в інвестиціях різко зросли внаслідок більш сильного зростання споживання електроенергії в сільській місцевості (Macé, 1983; Colombier, 1992; de Gouvello, 1996b). Починаючи з 1974 року, інвестиційні потреби в зміцнення мереж низької напруги значно зросли і стабілізувались до кінця 1980-х рр. На початку 1990-х років, із сильним соціальним попитом екологічного характеру, інвестиціями в мережі естетичного вдосконалення або звалища, додаються до всіх потреб для зміцнення сільських мереж.
5 Дуже децентралізована операція з використання державної допомоги від FACÉ ускладнює оцінку реальних витрат та об'єктивних потреб для найкращого розподілу асигнувань. Поки регулятор прагне максимізувати адекватність допомоги потребам, місцева влада намагається уникнути зменшення їхніх асигнувань. Взаємодія цих арбітражів між місцевим та національним рівнями породило напруженість та створило міжвідомчу нерівність щодо якості постачання. Ця напруженість призвела до того, що у 1995 році регулятор запропонував спеціальний транш FACÉ призначити для реалізації проектів контролю за попитом на електроенергію (MDE) у сільських мережах.
6Мета, яку переслідують програми MDE, полягає у виправленні нерівноправного ставлення до клієнтів у найбільш дорогих для громади конфігураціях підкріплення. Наприклад, спілка електрифікації часто повинна вирішувати питання між підключенням підрозділу з двадцяти будинків або зміцненням одного другого будинку за еквівалентну вартість; неважко уявити, що підрозділ буде розглядатися як пріоритет, так що ізольованому будинку іноді доведеться чекати кілька років. Цей приклад представляє найбільш сприятливий випадок для прибутковості дій MDE: довга довжина мережі, що передбачає великі витрати на армування, низьку кількість споживачів, помірні порушення напруги.
Дії 7MDE мають право на фінансування FACÉ, як тільки пропоновані програми мають загальну знижену вартість нижчу, ніж вартість звичайних робіт для зміцнення мережі розподілу електроенергії, і за умови, що мережі, оброблені MDE, спочатку обмежені. Ми можемо виділити два різні підходи до MDE.
8 • «Мікро» підхід полягає у дуже точному визначенні точки мережі під обмеженим зв’язком [2] та відповідального обладнання для кожного користувача, приєднаного до певної ділянки мережі. Потім кожному з домогосподарств пропонуються індивідуальні дії з MDE. Це "спеціально розроблені" проекти, адаптовані до конкретного контексту, проаналізованого поглиблено.
9 • «Макро» підхід базується на загальних програмах MDE, які спрямовані на охоплення територій, розмежованих на основі просторових характеристик попиту на електроенергію; вони складаються з пропонування кошиків дій, спрямованих на використання на передньому краї (перемикання водонагрівачів, регулювання електричного нагрівання, попереднє охолодження молока на молочних підприємствах тощо) та присутність для певних категорій споживачів. Макропроекти є "готовими до носіння", вони базуються на знанні характеристик клієнтури та впливу їх споживання на мережі.
10 Два підходи відрізняються на двох рівнях. По-перше, потенційною кількістю залучених клієнтів, оскільки дуже детальні інформаційні потреби мікропроектів обмежують втручання кількома мережевими секціями, що обробляються на рік. По-друге, макропроекти мають подвійне покликання, яке є як лікувальним (маючи на увазі існуючі обмеження), так і превентивним [3] (затримуючи або, ще краще, зменшуючи кількість майбутніх обмежень). Два підходи не є ексклюзивними, деякі мікропроекти можуть вписатися в макропрограму MDE, яку проводить сільський союз електрифікації.
Дотепер мікропідхід був улюблений через відсутність методу розмежування однорідних зон споживання з наявних даних EDF (інформація про мережу та про споживачів). Макропідхід, зі свого боку, веде до розмежування басейнів споживання, що дозволить учасникам зрозуміти формулювання просторової логіки попиту (споживання та типи споживачів) та мережі (обмеження та характер мереж). Звідти можна визначити зони втручання, адаптовані до місцевих особливостей.
12 Сільський режим, з точки зору електрифікації, застосовується до муніципалітетів з менш ніж 2000 жителів, які не входять до агломерації понад 5000 жителів, за винятком муніципалітетів, які не обслуговуються EDF і розташовані у вісімнадцяти департаментах [4], повністю класифікованих у міський режим. З цього визначення [5] в цій роботі виділено чотири категорії муніципалітетів: в межах департаментів, до яких застосовується режим електрифікації сільських територій, муніципалітети, що перебувають під сільським режимом (c1), відокремлені від муніципалітетів, що перебувають у міському режимі (c2); у вісімнадцяти департаментах, які цілком підпорядковуються міським правилам, є сільські комуни (c3) - не належать до агломерації, що налічує понад 5000 жителів - та інші комуни (c4). Таким чином, серед 33 700 муніципалітетів, для яких доступні дані про споживання низьковольтної електроенергії, 25 000 (тобто 74%) можуть залежати від схеми електрифікації в сільській місцевості (таблиця 1). У цих муніципалітетах у 1990 р. Споживання внутрішніх абонентів досягло 20 TWh [6] із загальної кількості всіх абонентів низької напруги 26,5 TWh. Це становить 24% внутрішнього споживання країни для 21% населення.
13 Кількість внутрішніх абонентів у сільських муніципалітетах зростала на 1,81% на рік між 1982 і 1990 роками (таблиця 2). Цей приріст, трохи нижчий, ніж у сільських муніципалітетах (c3), розташованих у департаментах з міським режимом (+ 2,06%), є вищим, ніж зміни, що спостерігаються в міських одиницях (c2 та c4). Крім того, внутрішній попит посилюється: споживач муніципалітету в сільському режимі споживає на 1080 кВт-год більше, ніж у 1982 році. В інших сільських муніципалітетах (c3) приріст дещо нижчий (+950), тоді як у міських одиницях ( c2 та c4) залишається значно нижче. Це збільшення споживання сільських абонентів, не зважаючи на збільшення кількості внутрішніх абонентів, узгоджується з розрахунком перевищення з 1975 р. Середнього рівня сільського споживання, описаного Коломб'є (1992).
14 Сильне збільшення інтенсивності споживання на одного споживача можна пояснити трьома факторами: по-перше, меншим запасом альтернативних видів енергії; по-друге, більша різноманітність використання і, отже, вищий рівень обладнання для сільських споживачів; нарешті, саме в цей період (1982-1990 рр.) зусилля з просування електричного опалення [7] були найбільш інтенсивними. Цьому проникненню у сільських муніципалітетах сприяла практика житлових масивів, переважна мета для електричного опалення в цей період (Коломб'є, 1992).
Попереднє спостереження підкреслює важливість географічного контексту для змін у попиті на електроенергію. Сільський режим через перибурбанізацію муніципалітетів, розташованих поблизу міст, фіксує вищий рівень споживання та збільшення потреб у електроенергії, ніж міський режим. Зростання попиту частково відповідає за дрейф системи підтримки режиму електрифікації сільських територій: витрати на зміцнення мережі, пов'язані з екологічними обмеженнями, що вимагає поховання ліній низької напруги, залишаються дуже високими. Зіткнувшись із цим, реалізація загальних програм з контролю за попитом на електроенергію, як видається, є менш витратною альтернативою для платника податків, однак, за умови скасування обмежень технічного впровадження.
20 У цьому розділі досліджено кілька методологічних шляхів для визначення басейнів споживання електроенергії. Щоб служити просторовою основою для втручання, вони повинні бути географічно однорідними та релевантними з точки зору як попиту, так і стану мережі. Основна проблема полягає в поділі простору на підпростори, члени яких - тут муніципалітети - повинні мати однакові характеристики, будучи географічно близькими. Після нагадування про межі стандартних методів класифікації, що використовуються для групування просторових одиниць, буде представлений альтернативний підхід, який застосовує імовірнісну модель класифікації за просторових обмежень.
21Автоматична класифікація дозволяє набору індивідів розділити на однорідні групи. Немодельні методи діють у два основні етапи. Перший обчислює матрицю подібності між особами на основі їх статистичних характеристик. Другий порівнює людей та групує їх у статистично однорідні класи, оптимізуючи критерій (часто внутрішньокласову інерцію), щоб надати групам добру згуртованість та хороший рівень відокремленості. Пара критеріїв подібності спільна для всіх класифікацій, що зустрічаються при аналізі даних (динамічні хмари, ієрархічні класифікації). Ці методи, якщо вони є доречними для ряду питань, іноді є непридатними в географії, особливо коли місце розташування людей та відстань між ними мають першочергове значення в аналізі.
23Звернення до імовірнісної класифікаційної моделі, що базується на статистичному підході та враховує просторову залежність даних, є можливою альтернативою використанню стандартних методів, заснованих на геометричному та алгоритмічному підходах.