Création et interprétation correcte d'une courbe de durée de charge annuelle à partir d'un profil de charge

Quelle est la différence entre une ligne de durée et une évolution temporelle ?

Dans le profil de charge, les valeurs mesurées suivent l’ordre chronologique : le lundi matin vient après la nuit de dimanche. Dans la courbe de durée, les puissances élevées se trouvent à gauche et les faibles à droite. L’axe vertical indique les kilowatts ; l’axe horizontal cumule les heures correspondantes.

Le projet Fraunhofer ProEnergie décrit les courbes de durée de charge annuelle, les séries temporelles, les représentations en grille et l'analyse de la charge de pointe comme autant de perspectives différentes d'une même donnée énergétique. Chacune répond à une question différente. Concrètement, cela signifie : premièrement, identifier la fréquence des pics de charge ; deuxièmement, examiner les séries temporelles pour déterminer quand et dans quelles conditions ils sont survenus. Présentation des méthodes Fraunhofer.

L'expression « courbe de durée annuelle » désigne une période d'un an. Un ensemble de données mensuelles produit initialement une courbe de durée mensuelle. Sa forme ne peut être extrapolée à l'ensemble de l'année sans hypothèses supplémentaires.

Définir la base de données

Par exemple, sélectionnez la consommation du réseau d'un point de livraison pour une année civile complète. Un sous-compteur système et une mesure d'injection décrivent chacun une situation différente. Consignez la période, le sens de mesure et la couverture des données, ainsi que l'évaluation.

Nous utilisons les valeurs de puissance moyenne en kW pour des périodes de 15 minutes égales. Si les quantités d'énergie sont exprimées en kWh par période de 15 minutes, la formule suivante s'applique : Puissance = Énergie de l'intervalle / 0,25 heure. Un relevé de compteur cumulé ne correspond pas à une quantité d'énergie d'intervalle. Vous trouverez des informations sur les unités, les horodatages et l'état des données dans notre Guide de vérification des données de profil de charge.

Conservez la série chronologique originale. Triez une copie de travail en gardant chaque mesure avec sa durée d’intervalle. Sinon, vous perdez le lien entre le niveau de puissance et le déroulement de l’activité.

Création d'une ligne de durée étape par étape

Modèle synthétique propriétaire, sans profil de charge client : Huit quarts d’heure complets, de 8 h à 10 h le 15 janvier 2026, contiennent chronologiquement les puissances suivantes : 20, 40, 60, 80, 80, 40, 20 et 0 kW . Chaque valeur est considérée comme la moyenne de son intervalle.

1. Triez les huit enregistrements complets par puissance décroissante.
2. Continuez à attribuer à chaque élément une durée de 0,25 heure.
3. Additionnez ces durées de gauche à droite.
4. Pour chaque valeur, tracez un segment de droite horizontal représentant la durée de son intervalle. Cela garantit que le calcul de l'aire reste sans ambiguïté.

Faites défiler le tableau horizontalement si nécessaire →

Le calcul de contrôle est Énergie = somme des produits puissance × durée d’intervalle. Ici : 40 + 15 + 20 + 10 = 85 kWh. Le tri ne modifie ni cette somme ni les deux heures enregistrées. La puissance moyenne est de 85 kWh / 2 h = 42,5 kW.

Les quarts d'heure avec une puissance d'au moins 60 kW (moyenne sur l’intervalle) représentent une durée totale de 0,75 heure, soit 37,5 % du temps enregistré. En revanche, les quarts d'heure avec une puissance supérieure à 60 kW (moyenne sur l'intervalle) ne représentent que 0,50 heure. Cette mesure n'est pas précise à la seconde près. Les trois quarts d'heure ne se suivent pas nécessairement dans le profil de charge initial.

Traiter les intervalles de durées différentes et les données manquantes

Avec des intervalles de durée variables, le nombre de mesures est insuffisant. Une valeur de 60 minutes est considérée comme ayant une durée quatre fois supérieure à celle d'une valeur de 15 minutes. Par exemple : 80 kW pendant 0,25 heure, 40 kW pendant 0,50 heure et 20 kW pendant une heure représentent au total 1,75 heure et 60 kWh. Après tri, les durées réelles sont calculées de manière cumulative. Un comptage non pondéré fausserait les proportions.

Cependant, un intervalle plus long entre les horodatages n'indique pas nécessairement une durée de mesure plus longue :Cela pourrait indiquer une lacune dans les données. La description d'exportation doit le préciser. Utilisez une grille de mesure uniforme et validée dans le compas ; les sections avec des grilles différentes seront importées séparément.

Distinguer zéro et écart

Un quart d’heure manquant n’est ni compté comme nul ni prolongé sans indication. Si la valeur de 60 kW manque dans le modèle, il reste 70 kWh sur 1,75 heure enregistrée. La consommation totale sur les deux heures est alors inconnue. En revanche, une valeur nulle confirmée compte comme temps observé. Le manuel SMARD distingue également les agrégations complètes des données manquantes. Agence fédérale des réseaux : traitement des données et indications temporelles.

Tenir compte correctement de l'heure d'été et de la durée de l'année

En Allemagne, il manque une heure au printemps, et une heure est présente deux fois en automne. Ce phénomène n'est pas en soi une erreur de données. Des horodatages UTC uniques ou des décalages UTC appropriés permettent de distinguer les deux heures d'automne. Il ne faut pas les supprimer en tant que doublons. Agence fédérale des réseaux : Changement d'heure dans les séries chronologiques de mesures.

Vérifiez la quantité de données attendue

Une année civile complète comprend 8 760 heures, une année bissextile 8 784 heures. Pour des séries complètes de quarts d'heure, cela correspond respectivement à 35 040 et 35 136 intervalles. Ces chiffres servent à vérifier l'exhaustivité de la courbe, et ne doivent pas être imposés à une courbe présentant des données manquantes. Votre axe temporel ne peut contenir que les intervalles effectivement évalués ;La période cible et la couverture doivent y être indiquées.

Distinguer la durée, le temps de fonctionnement et les heures d'utilisation

Notre modèle inclut deux heures d'enregistrement et 1,75 heure de consommation positive sur le réseau. Cela ne correspond pas à la durée de fonctionnement d'une machine en particulier : plusieurs systèmes, la consommation en veille ou la production sur site peuvent être connectés au compteur commun.

Les heures d’utilisation calculées par rapport au maximum mesuré valent ici 85 kWh / 80 kW = 1,0625 heure. Elles répondent à une question théorique : pendant combien de temps ce maximum devrait-il rester constant pour représenter la même énergie ? Elles n’indiquent pas combien de temps l’installation a réellement fonctionné à 80 kW.

Préciser la puissance de référence

Pour calculer les heures de fonctionnement à pleine charge d'une installation, la puissance nominale est souvent utilisée comme référence. Elle doit être explicitement indiquée et ne peut être remplacée par la valeur maximale mesurée. L'Office bavarois de l'environnement précise que les heures de fonctionnement à pleine charge incluent également les heures de fonctionnement à charge partielle converties en pleine charge. LfU : Heures de fonctionnement et heures de fonctionnement à pleine charge.

Utiliser la boussole pour trouver la bonne question suivante

Après avoir analysé une série de mesures adaptée, vous pouvez sélectionner dans la Boussole du profil de charge la vue « courbe de durée de charge ». Elle présente les puissances par intervalle, classées par ordre décroissant, sur les heures enregistrées. Vérifiez la période et la couverture des données. Pour examiner des instants précis, revenez à la courbe chronologique ou à la carte thermique.

Deux séquences de travail totalement différentes peuvent produire la même courbe de durée. De même, les coûts spot ne peuvent être calculés que si la consommation et le prix sont combinés pour un même intervalle de livraison. La puissance triée seule ne suffit pas. La capacité de stockage ne peut pas non plus être déterminée uniquement à partir de la courbe : les pics associés, les opportunités de recharge et les limitations techniques demeurent essentiels.

Concernant la facturation, l'étape suivante consiste à analyser les pics de charge et les frais de réseau RLM . Pour les questions d'approvisionnement, Hasan Sahin et l'équipe énergie prennent en compte le profil de charge initial, les horaires de fonctionnement, les modifications prévues et la durée du contrat.