Solutions de stockage et de gestion de l'énergie 222
La gestion del'énergie que nous généronset ce que nous consommons est d'une importance capitale, tant au niveauRésidentielen tant que vendeur etindustrielet la mise en œuvre desolutions de stockagepour leUne meilleure gestion de l'énergie est déjà une réalité.
Ces solutions deviennent un atout productif à tous les niveaux de consommation, capables de nous fourniravantages énergétiquesetéconomie claire. Ceci est particulièrement pertinent étant donné que l'instabilité de certains marchés de l'électricité peut entraîner des risques imprévus et des écarts dans nos plans d'affaires ou notre budget familial.
Les batteries résidentielles nous aident à gérer l'énergie non utilisée et à la stocker pour une utilisation ultérieure en fin de journée.lorsque notre installation photovoltaïque ne produit pas, ou pendant les périodes où le coût de l'électricité est plus élevé.
En revanche, dans le cas des batteries commerciales et industrielles, les fonctionnalités et l'utilisation de l'énergie stockée augmentent. Les solutions de stockage industriel nous permettent de :
- Augmenter nos taux d'autoconsommation solaire.
- Profitez des périodes tarifaires avantageuses ou avantageuses.
- Évitez toute demande en énergie supérieure à la quantité contractuelle.
- Il assure la stabilité du réseau.
- Cela réduit le besoin d'étendre le réseau électrique.
- Cela nous permet, entre autres, d'avoir une opération de secours et isolée.
Accumulation commerciale et industrielle
Les solutions de stockage commerciales et industrielles constituent désormais une option réelle et viable pour répondre aux besoins des systèmes d'alimentation électrique présentant des limitations de capacité de réseau et une demande énergétique nécessitant une gestion de l'énergie ainsi qu'une gestion de la puissance.
Pour situer le contexte, cette catégorie de batteries s'étend de 100 kWh à 4 MWh, avec des compositions de 0,25C à 1C, c'est-à-dire avec des puissances de charge et de décharge typiques de 100 kW à 4 MW.
Ci-dessous, nous listons les composants qui constituent un système d'accumulation C&I. Comme vous pouvez l'imaginer, ils ne sont pas composés d'un seul« grosse batterie »:
- ESS : C’est la batterie elle-même, l’ensemble des cellules au lithium qui constituent la capacité de stockage (kWh).
- PCS : Il s'agit de l'onduleur bidirectionnel pour charger et décharger la batterie, dont le principal paramètre est la puissance (kW) qu'il est capable de gérer.
- Optimiseurs - Contrôleur de rack : Éléments d'optimisation de la tension et du courant présents dans chaque module de batterie ou dans chaque rack de batterie. Sa fonction est similaire à l'optimisation que l'on connaît dans les modules photovoltaïques, et son objectif est de fournir la puissance maximale possible au PCS.
- Capteurs : Les éléments, tant au niveau individuel du module de batterie qu'au niveau général de l'ensemble ESS, nous fournissent des informations surveillées permettant de connaître l'état de l'équipement en question ou d'une partie spécifique de cet équipement.
- Climatisation/Ventilation : Grâce aux capteurs, ces systèmes maintiennent le niveau de température optimal pour le bon fonctionnement de la solution.
- Protection contre l'incendie : En général, les fabricants de systèmes de stockage proposent entre 3 et 5 niveaux de protection contre le risque d'incendie afin d'éviter que ce type d'événement ne se produise.
- Protection contre la surpression : Les systèmes de protection contre les hautes pressions internes agissent comme des « soupapes de décharge » dont le but principal est d'éliminer le risque d'explosion.
- Armoire: Il s'agit du mobilier de dressing, pour lequel certains fabricants proposent une solution intégrant tous les éléments mentionnés ci-dessus. Les fabricants qui l'intègrent à leur conception proposent tout, depuis un meuble avec un design spécifique pour chaque solution jusqu'à un « emballage » traditionnel de type conteneur minimalement adapté.
- Systèmes de surveillance : Il s'agit de l'ensemble des enregistreurs de données présents dans le système. Le système ESS nécessite son propre système pour l'acquisition de toutes les données nécessaires à la bonne gestion de l'énergie dans le système EMS.
- EMS : Il est le superviseur et le gestionnaire global du système. Il a la capacité de gérer et de surveiller les principaux sous-systèmes d'une installation complète avec toutes ses sources d'énergie et ses niveaux de puissance, tels que le réseau électrique, l'installation photovoltaïque, le système de stockage d'énergie ou le générateur diesel s'il y en a un pour les systèmes isolés ou la gestion de secours. En résumé, il s'agit d'un enregistreur de données principal alimenté par les enregistreurs de données des autres sous-systèmes.
- Système de secours : Un élément plus spécifique pour les solutions qui nécessitent une déconnexion du réseau lors de l'application de la fonction de sauvegarde.
Dans cette catégorie, et compte tenu des niveaux de capacité et de puissance requis, parmi les options disponibles, on trouve deux types de solutions au niveau de l'intégration système :
- Solutions complètes : Il s'agit de solutions dans lesquelles le fabricant nous fournit tout l'équipement nécessaire à la configuration, au montage, à l'installation et à la mise en service. Il agit généralement en tant que fournisseur unique et l'équipement est livré prêt à être installé.
Dans ce cas, l'installateur ou leEPCistIl n’est pas nécessaire de procéder à des analyses ou études préalables en vue de l’intégration avec d’autres équipements d’autres fabricants, ni de confirmer la compatibilité électrique et de communication ou la bonne gestion énergétique de l’ensemble du système.
- Solutions non exhaustives : Il s'agit de solutions dans lesquelles le fabricant de la batterie elle-même, des modules ou du rack au lithium (partie ESS), fournit pratiquement uniquement cet équipement, le reste des éléments et équipements du système devant être acquis auprès d'autres fabricants, après une étude préalable de compatibilité et de fonctionnalité qui rend la solution complète viable.
Dans ces cas,EPCistL'installateur devient en dernier ressort responsable de l'intégration du système.
L’analyse de la configuration du système nous permet également de différencier deux types de solutions :
- Solutions modulaires : Ceux composés de groupes individuels d'ESS ou de racks de batteries parallèles, qui sont combinés pour atteindre la capacité et la puissance souhaitées. Le principal avantage de ce type de solution réside dans la grande flexibilité de la gamme de puissance et de capacité.
- Solutions pour les services publics : Des solutions issues de la technologie et de l'échelle des services publics, adaptées au niveau commercial et industriel dans un seul « pack », généralement sans possibilité de décomposition ou d'extension. Sur le marché actuel, on trouve généralement des modèles de 1, 2, 3 et 4 MWh, dans des armoires de dimensions équivalentes à un conteneur de 20 et/ou 40 pieds.
Les avantages que nous apporte l'accumulation commerciale et industrielle se multiplient chaque jour davantage. Nous détaillons ci-dessous les plus importants :
- Augmentation de l'autoconsommation : Dans les installations où la batterie est associée à une installation photovoltaïque, le stockage nous aide à gérer efficacement les excédents et ainsi à mieux utiliser l'énergie produite par notre installation, améliorant significativement sa rentabilité.
- Stabilité du réseau : Grâce à sa capacité intrinsèque d'injection de puissance, avec ses paramètres de tension et de fréquence stables, le système de stockage nous aide à éliminer les instabilités que nous pourrions rencontrer au niveau de notre connexion ou de notre point d'alimentation.
- CGU : En fonction de la production de l'installation photovoltaïque et des périodes et tarifs d'électricité contractuels, cette fonction nous permet de programmer et de configurer des cycles de charge et de décharge qui améliorent la rentabilité de l'actif et, bien sûr, le plan d'affaires de notre entreprise.
- Rasage de pointe : L'injection et la configuration de l'énergie provenant du système de stockage constituent un avantage considérable par rapport à la puissance souscrite du site, réduisant ainsi les pics de consommation et évitant les effets connus liés à la demande maximale, et donc les surcoûts à payer à l'entreprise pour l'excédent d'énergie par rapport à la puissance souscrite.
- Réduction des conditions d'approvisionnement : En raison des caractéristiques du site et du réseau de distribution qui l'alimente, il est nécessaire de procéder à une extension de la puissance, ce qui engendre des délais et des coûts élevés. Le stockage peut devenir un élément d'injection et de gestion interne de la consommation d'énergie, offrant une capacité accrue et constituant ainsi une excellente alternative aux exigences coûteuses des compagnies d'électricité.
- Impossibilité compte tenu des conditions d'approvisionnement : Compte tenu des fonctionnalités et des avantages mentionnés ci-dessus, il existe des cas où une augmentation de la puissance dans les conditions d'approvisionnement est littéralement « impossible » ou non autorisée par les entreprises. Une fois de plus, le système de stockage d'énergie nous aide à répondre à ce besoin important que certains sites exigent, comme les stations de recharge pour véhicules électriques avec des systèmes de recharge rapide ou ultra-rapide.
- Posséder des actifs : S'agissant d'un actif exclusif, il n'est pas soumis aux fluctuations du marché, aux stratégies commerciales, ni aux modifications contractuelles et tarifaires que subissent les fournisseurs de batteries virtuelles.
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Batteries résidentielles
Oui, d'accordToutes les batteries stockent l'énergie sous forme de courant continu (CC).On peut distinguer deux types selon le mode de connexion :
Batterie à courant continu (CC)
Ces types de batteries photovoltaïques sont les plus courants. Ils dépendent d'un onduleur externe pour convertir le courant continu stocké en courant alternatif utilisable. Ces modèles de batteries sont très polyvalents et efficaces, car ils sont compatibles avec différents fabricants et modèles d'onduleurs. De plus, grâce à leur connexion à des onduleurs hybrides, ils permettent une recharge directe à partir de notre installation photovoltaïque.
Batterie à courant alternatif (CA)
Ce type de batterie possède un convertisseur CC-CA intégré. Son installation est donc plus simple, puisqu'il n'est pas nécessaire de réaliser le raccordement batterie-onduleur. De plus, ces types de batteries résidentielles sont généralement modulaires, ce qui nous permet d'étendre notre installation à tout moment.
En revanche, il convient de noter que, grâce à l'intégration d'un onduleur, ce type de batterie offre généralement une puissance supérieure dans l'installation.
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Fabricants
Leader mondial des micro-onduleurs, Enphase propose une solution de stockage monophasée en couplage AC compatible avec toutes les installations réalisées avec des micro-onduleurs Enphase et avec tout onduleur d'un autre fabricant. Deux modèles disponibles, 3 kWh et 10 kWh, configurables jusqu'à 20 kWh par phase et également configurables pour les installations triphasées.
La LUNA2000 est une batterie modulaire et extensible de 5 kWh à 15 kWh, permettant la configuration de systèmes jusqu'à 90 kWh et est compatible en couplage CC avec les onduleurs Huawei des gammes L1 (monophasé) et M1 (triphasé). En option, il peut fournir de l'énergie en cas d'urgence grâce au boîtier de secours supplémentaire.
Le Powerwall 2 offre une large gamme de capacités de stockage, de 14 kWh à 140 kWh. Il s'agit d'une batterie de couplage AC monophasée configurable en systèmes triphasés et compatible avec n'importe quel onduleur PV de n'importe quel fabricant. Associé à Gateway 2, il surveille les flux d'énergie et assure l'alimentation électrique en cas d'urgence réseau.
BYD propose une gamme modulaire, flexible et extensible de batteries de stockage en basse tension (BT) et en haute tension (HT) de 4 kW jusqu'à 1 MWh et compatibles avec les modèles des principaux fabricants d'onduleurs PV. Leurs systèmes sont reconnus comme étant parmi les plus efficaces et les plus robustes du marché.
Gamme modulaire, configurable et extensible selon vos besoins. Solution de stockage de batteries basse tension (BT) de dimensions standard au format rack 19 pouces couvrant de 2,5 kWh à 2 304 kWh, étant la solution la plus polyvalente du marché. Compatible avec la grande majorité des fabricants d'onduleurs photovoltaïques.
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L'importance du dimensionnement dans les systèmes avec accumulation
Normalement, en ce qui concerneconcevoir un système d'autoconsommationNous avons examiné, entre autres, lepuissance contractéepar le client, consommation,profil de chargesoitespace disponiblesur le pont. Si nous constatons que cela est dû au profil du client ou à la puissance installéeNotre taux d'autoconsommation sera inférieur aux prévisions., nous pouvons considérerinstaller un système de stockagepour stocker une partie des surplus.
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