Introduction
Certains équipements critiques, tels que les pompes des sociétés de distribution d’eau, nécessitent un rétablissement rapide de l’alimentation, généralement en quelques secondes, afin d’éviter des interruptions de service ou des dommages. Les groupes électrogènes traditionnels fonctionnant au diesel ou au gaz mettent plus de temps à démarrer et à délivrer du courant, ce qui peut retarder le rétablissement des services critiques.
Les systèmes de stockage d’énergie sur batterie (BESS) fournissent une solution d’alimentation de secours plus rapide, plus propre et plus efficace. Ils peuvent fournir de l’énergie à des sources d’alimentation permanentes ou temporaires, comblant instantanément le manque lors des pannes en agissant comme source d’alimentation principale. Cette réponse rapide garantit que les charges critiques sont prises en charge immédiatement, évitant ainsi des temps d’arrêt coûteux.
Comment un BESS prend en charge les charges critiques
En cas de panne de courant, le BESS prend la charge pendant une courte période, ce qui permet d’introduire une autre source d’alimentation ou d’arrêter le système en toute sécurité. Le BESS aide également à maintenir des paramètres essentiels de qualité de l’alimentation, tels que la régulation de la fréquence et de la tension, qui sont cruciaux pour le bon fonctionnement des équipements sensibles. Il en résulte un système d’alimentation stable et résilient, qui réduit le risque de perturbations du service.
Secteurs clés bénéficiant de l’alimentation de secours BESS
- Services publics : Les stations de pompage dans les systèmes d’assainissement et de gestion des eaux usées sont essentielles pour éviter les débordements et maintenir le niveau d’hygiène.
- Construction, services et sous-traitance : Les équipements critiques tels que les ascenseurs et les systèmes de sécurité doivent rester opérationnels pour garantir la sécurité et l’efficacité.
- Fabrication industrielle : Une alimentation continue est essentielle pour éviter les interruptions de production.
- Pétrochimie : Une alimentation fiable est essentielle pour la sécurité et le contrôle des processus.
Avantages de l’utilisation du BESS pour l’alimentation de secours
- Résilience du système : Alimentation instantanée en cas de pannes de courant.
- Régulation de la fréquence et de la tension : Maintient la qualité de l’alimentation pour les charges sensibles.
- Régulation du facteur de puissance : Améliore l’efficacité électrique globale.
- Consommation réduite de carburant : Pour les sites sur réseau peu fiables, la batterie prend en charge la charge jusqu’au démarrage du générateur, ce qui réduit la consommation de carburant en maintenant le générateur éteint la plupart du temps, permettant ainsi d’importantes économies de carburant. Pour les sites hors réseau, la batterie améliore l’efficacité du générateur.
- Émissions réduites : Réduit les émissions de CO2 et d’autres polluants en minimisant l’utilisation du générateur.
Exemples concrets de l’alimentation de secours BESS
Exemple 1 : Protection des sites d’égouts distants
Un client exploite une station d’épuration située dans un endroit éloigné et soumis à des coupures de courant fréquentes, ce qui entraîne le déclenchement des systèmes de contrôle et l’arrêt des pompes. Il en résulte un débordement des eaux usées dans une rivière locale, ce qui risque de polluer et d’entraîner des amendes. Le site ne prend connaissance des pannes qu’après le début du débordement.
Solution traditionnelle : Un groupe électrogène de 200 kVA fonctionnant 24/7, inefficace pendant les périodes de faible demande.
Solution BESS :
Une unité BESS (90/120, 150/150 ou 300/422 kVA) est installée de sorte que l’alimentation secteur passe par le BESS avant d’alimenter les pompes. Tant que l’alimentation secteur est stable, elle passe normalement. Pendant une panne, l’onduleur du BESS alimente instantanément les pompes, empêchant tout débordement. Un modem envoie des notifications par e-mail en cas de panne de courant ou de restauration, ce qui permet d'accélérer la réponse.
Exemple 2 : Coulage de béton sur un chantier de construction
Une entreprise de construction a besoin d'une alimentation électrique ininterrompue pour un coulage de béton crucial d’une durée de deux mois. Les solutions traditionnelles utilisent plusieurs groupes électrogènes fonctionnant de manière synchronisée, ce qui augmente la consommation de carburant et les émissions.
Solution BESS :
L’intégration du BESS avec des groupes électrogènes permet d’éteindre un groupe électrogène, réduisant ainsi la consommation de carburant jusqu’à 50 %. Cette configuration offre une résilience d’alimentation totale tout en minimisant l’impact environnemental.
Exemple 3 : Échange de matériel électrique sous contrat
Lors du remplacement d’un équipement électrique dans un immeuble de bureaux, toute coupure de courant pourrait entraîner des pénalités financières. Traditionnellement, deux groupes électrogènes fonctionnent en partage de charge pour l’alimentation de secours.
Solution BESS :
Les groupes électrogènes fonctionnent en mode charge à la demande avec le BESS gérant l’efficacité de la charge. Le BESS fournit de l’énergie lorsque cela est possible, en démarrant les groupes électrogènes uniquement lorsque cela est nécessaire. Si un générateur tombe en panne, le second démarre automatiquement. Pour une véritable configuration 1+1, il est possible de faire fonctionner le groupe électrogène parallèlement au BESS et si le premier tombe en panne, le système de charge à la demande (LOD) démarre le second groupe électrogène tandis que le BESS maintient la charge. Si le BESS tombe en panne, le système de panne de secteur automatique (AMF) démarre les groupes électrogènes pour maintenir l’alimentation. Cette approche permet d’économiser du carburant, car un groupe électrogène intervient en remplacement tandis que le BESS optimise l’efficacité du groupe électrogène.
Considérations techniques importantes pour l’alimentation de secours du BESS
- Compatibilité du système de commande : Le système de commande du client doit tolérer la brève interruption de 30 ms du transfert de puissance lors du passage du secteur au BESS.
- Dimensionnement de la charge : La charge ne doit pas dépasser la capacité de pass-through du BESS.
- Durée du système de secours : Définissez la durée pendant laquelle le BESS doit alimenter la charge en cas de coupures.
- Intégration aux groupes électrogènes : Le BESS peut être combiné à des groupes électrogènes pour des solutions hybrides qui optimisent la consommation de carburant et les émissions.
Conclusion
Les systèmes de stockage d’énergie sur batterie fournissent une solution d’alimentation de secours rapide, fiable et écologique pour les charges critiques dans de nombreux secteurs. En garantissant une restauration immédiate de l’alimentation, en maintenant la qualité de l’alimentation et en réduisant la consommation de carburant et les émissions, le BESS améliore la résilience opérationnelle et soutient les objectifs de durabilité.
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