La monotone de puissance
L'inconvénient du bilan énergétique intégré sur un pas de temps (quel que soit ce pas de temps) est qu'il gomme toute information sur ce qui se passe à des pas de temps plus fins.
Deux types d'information disparaissent lors de l'intégration :
D'une part, les éventuelles fluctuations statistiques des différentes puissances mises en jeu ;
D'autre part, les éventuelles évolutions proprement temporelles qui peuvent avoir lieu :
tendances à moyen terme ;
fluctuations périodiques à différentes échelles - jour, semaine, saison par ex - ;
phénomènes aléatoires.
Seuls les profils temporels complets conservent l'intégralité de cette information et peuvent servir de base à la modélisation de ces différentes composantes.
Lorsqu'on souhaite se focaliser sur les seules fluctuations statistiques des puissances, en laissant de côté les éventuelles périodicités, la courbe monotone des puissances (ou courbe de fréquences cumulées de la puissance) est un outil simple bien adapté.
Etablissement de la monotone des puissances
Prenons par exemple comme point de départ, le profil temporel de demande sur une journée particulière (en puissance moyenne, heure par heure ), correspondant aux tableau de valeurs ci-dessous :
On observe notamment un maximum entre 18 et 19h (6,5 MW) et un minimum entre 13 et 14 h (1,95 MW)
Pour établir la monotone, on classe les valeurs par ordre décroissant, conduisant au graphique ci-dessous. Cette courbe est également parfois nommée « courbes des puissances classées »
On conserve l'information sur les fluctuations statistiques (minimum, maximum, valeurs les plus fréquentes) mais on perd bien sûr l'information temporelle (à quel moment telle valeur est observée).
Interprétation de la monotone des puissances
Pour une valeur donnée de la puissance (3 MW, par ex), on peut lire directement le nombre d'heures pendant lesquelles une demande supérieure à 3 MW a été observée.
La courbe monotone est une représentation de la distribution de fréquences des puissances, très similaire à la courbe de fréquences cumulées des statisticiens.
Elle permet notamment de mettre en évidence les valeurs les plus fréquentes (entre 4 et 5 MW pendant plus de la moitié de la journée), opposées à une demande de base (minimale) de l'ordre de 2 MW pendant 4 h et une pointe (demande maximale) entre 5,5 et 6,5 MW pendant 6h.
Utilisation de la monotone
La courbe monotone, en décrivant la distribution des puissances appelées va permettre de dimensionner de manière pertinente les moyens de production de chaleur.
Par exemple au cours de cette journée il faut mobiliser au maximum 6,5 MW. Si l'on dispose d'une centrale de cogénération fonctionnant en permanence avec une puissance thermique de 3,5 MW, nous devons utiliser une chaudière d'appoint d'au moins 3 MW pour satisfaire les besoins de pointe.
Mais cette cogénération est bien adaptée car la chaleur est valorisée pendant 20 heures. Seul un petit excédent pendant 4 heures creuses ne pourra être valorisé.
