Qu'est-ce qu'un système de stockage d'énergie par batterie (BESS) ? 

Comprendre le système de stockage d'énergie par batterie (BESS)

A Système de stockage d'énergie par batterie (BESS) est une innovation fantastique qui permet de stocker et de distribuer l'énergie sous forme d'électricité. Comment ça marche ? Imaginez la batterie d'une lampe de poche, mais à plus grande échelle. Un BESS utilise Batteries pour stocker de l'énergie électrique, que vous pourrez utiliser plus tard en cas de besoin.

L'avantage d'un BESS est l'intégration de sources d'énergie renouvelables comme l'éolien et le solaire pendant les périodes de faible demande (heures creuses). Lorsque la demande augmente (heures de pointe), vous pouvez utiliser cette énergie stockée pour réduire vos coûts et générer des bénéfices.

Composants d'un BESS

Un BESS comprend plusieurs composants clés qui fonctionnent ensemble pour stocker l’énergie et la convertir selon les besoins.

Les principaux composants sont:

Composant	Fonction
Cellules de batterie	Stocker l’énergie électrique
Onduleurs	Convertir le courant continu des batteries en courant alternatif
Système de gestion de batterie (BMS)	Surveille les performances et la sécurité de la batterie
Système de gestion d'énergie (EMS)	Optimise l'efficacité et les performances du système

Composants supplémentaires

1. Le système de conversion de puissance (PCS), également appelé onduleur bidirectionnel, convertit principalement le courant continu des cellules de la batterie en courant alternatif et inversement. De plus, le PCS joue un rôle crucial dans la régulation des taux de charge et de décharge de la batterie en fonction des besoins du réseau.
2. Construction transformateur Il permet d'augmenter ou de diminuer la tension du réseau électrique. Dans un système de stockage d'énergie par batterie, le transformateur est essentiel pour adapter la tension du courant alternatif généré aux besoins du réseau électrique ou de la charge connectée. Il assure ainsi une intégration fluide et efficace du BESS au système électrique.
3. Système d'extinction d'incendie assure un fonctionnement sûr et prévient les incendies électriques.
4. Chauffage, ventilation et climatisation (CVC) rrégule la température interne pour des performances optimales de la batterie.

Types de batteries utilisées dans les systèmes BESS

Dans cette section, nous discuterons des types de batteries les plus courants utilisés dans les BESS : batteries lithium-ion, piles à fluxbauen Batteries au plomb.

Batteries lithium-ion Les batteries lithium-ion ont gagné en popularité ces dernières années grâce à leur densité énergétique élevée, leur longue durée de vie et leur taux d'autodécharge relativement faible. Ces batteries sont particulièrement adaptées aux applications BESS, car elles peuvent stocker de grandes quantités d'énergie dans un espace réduit, ce qui en fait un choix idéal lorsque l'espace est restreint. De plus, les batteries lithium-ion offrent des vitesses de charge et de décharge plus rapides que les autres types de batteries, ce qui améliore l'efficacité et les performances de votre BESS.

Batteries à flux Les batteries à flux constituent une autre option pour les systèmes BESS. Ces batteries stockent l'énergie sous forme d'électrolytes liquides, ce qui permet de séparer la capacité énergétique de la capacité de puissance. L'un des principaux avantages des batteries à flux est leur évolutivité : en augmentant simplement la taille des réservoirs d'électrolyte, on peut augmenter la capacité énergétique globale du système. Cependant, les batteries à flux ont généralement une densité énergétique inférieure à celle des batteries lithium-ion, ce qui peut nécessiter plus d'espace pour leur installation. Point positif : les batteries à flux sont réputées pour leur longue durée de vie et leur capacité à être chargées et déchargées fréquemment sans dégradation significative.

Enfin, le Batteries au plomb Les batteries au plomb sont utilisées dans les applications BESS depuis de nombreuses années, principalement en raison de leur faible coût et de leur disponibilité. Ces batteries rechargeables présentent une densité énergétique relativement faible par rapport aux batteries lithium-ion et à flux, mais elles sont également très fiables et peuvent supporter une large gamme de conditions de fonctionnement. Si les batteries au plomb ne constituent pas le choix idéal pour toutes les applications BESS en raison de leur taille et de leur poids, elles constituent néanmoins une option intéressante et économique pour certains besoins de stockage d'énergie.

Comment fonctionne BESS ?

En tant que solution de stockage d'énergie innovante qui joue un rôle crucial dans le stockage et la gestion efficaces de l'électricité, elle est conçue pour stocker et distribuer l'énergie sous forme d'électricité, qui peut être largement utilisée dans des applications telles que les réseaux électriques, les véhicules électriques, les installations d'énergie solaire et les maisons intelligentes.

Lorsque vous exploitez diverses sources d’énergie, comme l’énergie solaire ou éolienne, votre BESS capture et stocke l’électricité dans des batteries rechargeables. 

Voici un aperçu général du fonctionnement d'un BESS :

1. Génération d'énergie : Les sources d’énergie renouvelables produisent de l’électricité.
2. Charger les batteries : L'énergie électrique est stockée dans les batteries du BESS.
3. Déchargez les batteries : En cas de besoin, l’énergie stockée dans les batteries est libérée vers le réseau électrique ou une autre application.
4. Prise en charge de la charge : Le BESS contribue à fournir une alimentation électrique constante aux réseaux électriques en gérant les fluctuations et en prenant en charge la demande aux heures de pointe.

Il est important de savoir que le système BESS est conçu pour convertir le courant continu (CC) des batteries en courant alternatif (CA), le courant électrique standard utilisé dans les foyers et les entreprises. Cette conversion est réalisée grâce à des onduleurs intégrés au système de stockage d'énergie. De plus, il peut fonctionner en sens inverse, convertissant le CA en CC, pour charger les batteries.

Application du BESS

Explorons certaines des applications les plus courantes et comment elles pourraient améliorer votre vie quotidienne :

1. Alimentation de secours: Un BESS peut vous fournir une source d'alimentation de secours fiable en cas de panne de réseau ou d'urgence. Il garantit le fonctionnement continu de vos appareils essentiels, vous offrant ainsi une tranquillité d'esprit en cas d'imprévu.
2. Écrêtement des pics : Votre consommation d'électricité varie tout au long de la journée, la demande étant généralement plus élevée aux heures de pointe. Le BESS vous permet de stocker l'énergie pendant les heures creuses et de l'utiliser pendant les périodes de forte demande, ce qui peut vous aider à réduire votre facture d'électricité et à équilibrer la charge sur le réseau.
3. Connexion au réseau : Les BESS peuvent être utilisés pour soutenir le réseau en fournissant des services tels que la régulation de fréquence, le maintien de la tension et le nivellement de charge. Cela contribue à améliorer la stabilité du réseau et à réduire le recours aux centrales électriques à combustibles fossiles.

Aspects économiques du BESS

Frais d'installation

Lorsque vous envisagez d'installer un système de stockage d'énergie par batterie (BESS), vous devez prendre en compte les coûts d'installation. Ces coûts peuvent varier en fonction de la taille et de la complexité du système. En général, les systèmes de grande taille nécessitent un investissement plus important, mais des économies d'échelle peuvent être réalisées, réduisant ainsi le coût par unité de capacité de stockage d'énergie pour les systèmes de plus grande taille.

Production de recettes

Les BESS peuvent générer des revenus de diverses manières, notamment en fournissant des services au réseau électrique et en participant aux marchés de l'énergie. Par exemple, votre BESS peut offrir :

• Services de régulation de fréquence : Les batteries peuvent réagir rapidement aux fluctuations de la fréquence du réseau, contribuant ainsi à maintenir la stabilité du réseau et à vous générer des revenus.
• Arbitrage énergétique : Avec un BESS, vous pouvez acheter de l’énergie lorsque les prix sont bas et la revendre au réseau lorsque les prix sont élevés.
• Report de la capacité du réseau : En utilisant votre BESS pour alléger les contraintes du réseau, vous pourriez recevoir une compensation pour avoir retardé le besoin de mises à niveau du réseau.

Ces flux de revenus peuvent compenser les coûts initiaux et contribuer à la rentabilité de votre investissement BESS.

Économies sur les factures d'énergie

L'installation d'un système BESS peut vous permettre de réaliser d'importantes économies sur vos factures d'énergie. Voici quelques exemples :

• Écrêtement des pics : Votre BESS peut stocker de l'énergie pendant les heures creuses lorsque les prix de l'énergie sont plus bas et la décharger pendant les heures de pointe lorsque les prix de l'énergie sont plus élevés, réduisant ainsi vos frais de demande de pointe.
• Optimisation du temps d'utilisation : En comprenant les tarifs de votre service public en fonction de l'heure d'utilisation (TOU), vous pouvez tirer le meilleur parti de votre BESS en le chargeant pendant les périodes de tarifs plus bas et en le déchargeant pendant les périodes de tarifs plus élevés.
• Intégration renouvelable : Si vous disposez d'une source d'énergie renouvelable, comme des panneaux solaires, un système BESS peut stocker l'énergie excédentaire pour l'utiliser lorsque la production d'énergie renouvelable est faible, voire inexistante. Cela permet d'optimiser la valeur de votre système d'énergie renouvelable.

En résumé, les aspects économiques d'un BESS incluent les coûts d'installation, la génération de revenus et les économies sur la facture énergétique. En examinant attentivement ces facteurs, vous pouvez optimiser votre investissement dans un BESS et, in fine, bénéficier de coûts énergétiques réduits et de revenus accrus.

Mesures de sécurité pour les BESS

Lorsqu'il s'agit de systèmes de stockage d'énergie par batterie, il est essentiel de privilégier la sécurité pour protéger les personnes et les biens. En mettant en œuvre les mesures de sécurité appropriées, vous pouvez garantir le bon fonctionnement de votre système tout en limitant les risques potentiels. Voici quelques mesures de sécurité clés à garder à l'esprit :

1. Emplacement et installation appropriésAssurez-vous que votre BESS est installé et placé dans un endroit conforme aux règles de sécurité et aux bonnes pratiques. Cela peut inclure une distance suffisante par rapport aux autres structures ou le respect des directives spécifiques des autorités locales.
2. Gestion thermiquePour éviter la surchauffe, un système de gestion thermique robuste doit être mis en place. Il comprend des capteurs de température, des systèmes de refroidissement et une surveillance régulière pour maintenir des températures de fonctionnement optimales.
3. Coupe-feuMettre en œuvre des mesures de protection incendie telles que des enceintes résistantes au feu et des systèmes d'extinction d'incendie appropriés, en particulier dans les installations BESS de grande envergure. De plus, assurez-vous que votre système est conforme aux réglementations locales en matière de sécurité incendie.
4. Entretien régulierEffectuez des inspections et des opérations d'entretien de routine pour garantir le fonctionnement sûr de votre système BESS. Cela comprend la vérification des cellules de batterie, des connexions et des systèmes de surveillance pour détecter tout signe d'usure ou de dommage.
5. Signalisation et étiquettes de sécuritéÉtiquetez clairement tous les dangers et avertissements de sécurité autour de votre installation BESS, y compris les risques électriques et d'incendie. Cela permet de garantir que toute personne interagissant avec le système est pleinement consciente des dangers potentiels.
6. Préparation aux urgences: Établissez un plan d'intervention d'urgence, avec des rôles, des responsabilités et des procédures clairement définis. Ce plan doit inclure les coordonnées d'urgence, les voies d'évacuation et les plans de gestion des problèmes potentiels liés à votre système de stockage d'énergie.

Maintenance et efficacité du BESS

L'entretien de votre système de stockage d'énergie par batterie est essentiel pour garantir des performances et une efficacité durables. Comme tout système électrique, maintenance régulière et la surveillance de votre BESS peut aider à identifier les problèmes potentiels et à assurer le bon fonctionnement du système.

Un aspect important de la maintenance est la vérification de la système de gestion de batterie (BMS), qui garantit la sécurité et l'efficacité du système de batterie. En surveillant le BMS, vous pouvez optimiser le stockage et l'utilisation de l'énergie, et potentiellement prolonger la durée de vie des batteries.

Pour garantir que votre BESS reste efficace, vous devez également être conscient de facteurs tels que densité d'énergieIl s'agit de la quantité d'énergie pouvant être stockée dans une batterie par unité de volume ou de masse. Une densité énergétique plus élevée se traduit généralement par un système de batterie plus compact et plus léger, facilitant son intégration dans diverses applications. Gardez à l'esprit que la densité énergétique peut affecter l'efficacité globale de votre BESS, alors choisissez les batteries avec une densité énergétique appropriée à vos besoins spécifiques.

Voici quelques-unes conseils d'entretien général pour vous aider à maintenir votre BESS efficace et fonctionnel :

• Inspecter les batteries, les connecteurs et les bornes pour détecter tout signe de corrosion ou de dommage.
• Clean le compartiment de la batterie et les bornes pour éviter l'accumulation de saleté et de débris.
• raffermir toutes les connexions desserrées pour assurer un transfert d'énergie optimal.
• Test Vérifiez régulièrement les batteries pour vous assurer qu'elles tiennent la charge et fonctionnent comme prévu.
• Écran tactile la température, la tension et le courant du système pour garantir qu'il fonctionne dans les paramètres prévus.
• remplacer tout composant endommagé ou sous-performant selon les besoins.

La relation entre les micro-réseaux et les BESS

Imaginez vivre dans une communauté qui produit et consomme sa propre électricité. C'est là qu'interviennent les micro-réseaux. Un micro-réseau est un réseau électrique à petite échelle qui relie les ressources énergétiques locales, comme les panneaux solaires, les éoliennes ou les générateurs à gaz, aux charges électriques locales. Il peut fonctionner de manière autonome ou en conjonction avec le réseau électrique principal, offrant ainsi une fiabilité et une flexibilité accrues.

L'un des composants clés d'un micro-réseau est le système de stockage d'énergie par batterie. Un BESS stocke l'énergie sous forme d'électricité, qui peut être distribuée lors des pics de demande ou lorsque les sources d'énergie renouvelables sont temporairement indisponibles. Cela garantit la stabilité et la continuité de votre approvisionnement en électricité.

Avantages du BESS dans les micro-réseaux :

1. Alimentation sans coupure (UPS): Le BESS agit comme une sauvegarde fiable pour éviter les pannes de courant et maintenir l'alimentation électrique lorsque le réseau principal est en panne ou en cas d'urgence comme des catastrophes naturelles.
2. Stabilité du réseau : En réagissant instantanément aux fluctuations de la demande énergétique, le BESS contribue à un réseau plus stable et plus efficace. Ceci est particulièrement crucial lorsque des sources d'énergie renouvelables à production variable, comme le solaire et l'éolien, sont intégrées au micro-réseau.
3. Optimiser l'intégration des énergies renouvelables : Le BESS permet de lisser l’approvisionnement énergétique à partir de sources renouvelables intermittentes, permettant une utilisation efficace de l’énergie disponible et réduisant le besoin de générateurs à combustibles fossiles.
4. Gestion des charges : En stockant l’excédent d’énergie pendant les heures de faible demande et en le libérant pendant les périodes de forte demande, le BESS contribue à réduire les charges de pointe et à alléger la pression sur le réseau principal.

Services de réseau et BESS

Face à l'évolution des besoins du réseau électrique et à la popularité croissante des énergies renouvelables comme le solaire et l'éolien, les systèmes de stockage d'énergie par batterie (BESS) deviennent un outil essentiel pour assurer un fonctionnement optimal du réseau. Cette section explique comment les BESS peuvent fournir des services réseau précieux, optimiser la qualité de l'énergie et soutenir les ressources énergétiques décentralisées.

Tout d'abord, discutons services de réseauLes services réseau regroupent les différentes activités et solutions mises en œuvre par les systèmes de stockage d'énergie par batterie pour assurer la fiabilité et la stabilité du réseau électrique. Parmi les exemples, on peut citer la régulation de fréquence, l'équilibrage énergétique et la réduction de la demande de pointe. Grâce aux BESS, les services publics peuvent stocker l'excédent d'énergie produite en période de faible demande et la restituer en période de forte demande, contribuant ainsi à maintenir l'équilibre de l'alimentation électrique sur le réseau.

À mesure que le réseau intègre davantage ressources énergétiques distribuées (RED) Pour les systèmes tels que le solaire et l'éolien, il est crucial de maintenir la qualité de l'énergie. L'intégration de grandes quantités d'énergies renouvelables variables peut entraîner des problèmes de qualité de l'énergie, notamment des fluctuations de tension, des distorsions harmoniques et des déséquilibres de fréquence. Les systèmes BESS peuvent contribuer à atténuer ces problèmes en absorbant ou en déchargeant l'énergie selon les besoins, garantissant ainsi la stabilité de la qualité globale de l'énergie.

Sur le plan de qualité de l'alimentationUn BESS peut contribuer à maintenir la tension et la fréquence du réseau, réduisant ainsi le risque de pannes ou de baisses de tension. Par exemple, en cas d'augmentation soudaine de la demande ou de baisse de la production d'énergie renouvelable, un BESS peut libérer l'énergie stockée pour stabiliser le réseau et éviter les perturbations. Cette réactivité est essentielle pour garantir un approvisionnement électrique fiable aux consommateurs.

Maintenant, considérons fréquence Régulation. Le réseau électrique fonctionne à une fréquence spécifique, maintenue pour assurer un approvisionnement stable et continu en électricité. Lorsque l'équilibre entre l'offre et la demande est perturbé, les systèmes BESS peuvent intervenir. En chargeant ou déchargeant rapidement l'énergie, ils contribuent à réguler la fréquence du réseau et à prévenir les pannes de courant.

Foire aux questions

Quels sont les principaux composants d’un BESS ?

Un système de stockage par batterie comprend généralement des cellules de batterie disposées en modules organisés en chaînes pour obtenir la tension continue nécessaire. Ces chaînes sont souvent appelées racks. La puissance CC combinée des racks est ensuite dirigée vers un système de conversion de puissance (PCS), un onduleur à quatre quadrants qui convertit l'énergie CC en courant alternatif utilisable.

Comment les installations BESS contribuent-elles à stabiliser le réseau électrique ?

Les installations BESS jouent un rôle essentiel dans la stabilisation du réseau électrique. Elles fournissent une alimentation de secours en cas de panne, contribuent à l'équilibrage de la charge et aident à gérer les fluctuations de l'offre et de la demande d'électricité. En chargeant et déchargeant rapidement l'énergie, les installations BESS peuvent maintenir la stabilité et la fiabilité du réseau en cas de variations soudaines de la production d'énergie renouvelable ou de pics de demande inattendus.

Quels sont les principaux avantages de la mise en œuvre d’un BESS ?

La mise en œuvre d'un système de stockage d'énergie par batterie offre plusieurs avantages clés, notamment une meilleure stabilité et fiabilité du réseau, un recours accru aux énergies renouvelables, une moindre dépendance aux centrales électriques à combustibles fossiles et des économies potentielles grâce à l'arbitrage énergétique et à la baisse des tarifs de pointe. De plus, la technologie BESS peut fournir une alimentation de secours en cas d'urgence, contribuant ainsi à minimiser l'impact des pannes de courant.

Quels sont les principaux fabricants de la technologie BESS ?

Le marché des technologies BESS compte de nombreux fabricants, parmi lesquels Tesla, LG Chem, Samsung SDI, Panasonic et Deye, entre autres. Ces fabricants proposent une gamme de produits et de solutions de stockage d'énergie par batterie, répondant à divers besoins et applications du secteur des énergies renouvelables. En comparant les offres de ces grands fabricants, vous trouverez la solution adaptée à vos besoins spécifiques en matière de stockage d'énergie.