Parc de la All Electric Society – ou comment réussir l'intégration sectorielle dans le parc de la All Electric Society Flexibilité grâce au système de stockage d'énergie sur batterie et à la gestion de l'énergie.

Résumé

Les entreprises industrielles utilisent de plus en plus les énergies renouvelables afin de réduire les coûts et d'atteindre les objectifs de durabilité. Dans ce contexte, la volatilité de la production d'électricité constitue un défi. Pour stocker l'énergie excédentaire et l'utiliser pendant les périodes de pointe, un système de gestion de l'énergie efficace est nécessaire. Dans le cas contraire, les coûts énergétiques augmentent.

Un exemple est le parc de la All Electric Society de Phoenix Contact, qui atteint la flexibilité et l'efficacité grâce à un système de stockage sur batterie centralisé de grande capacité. Ce stockage compense les pics de puissance et permet une utilisation durable de l'électricité solaire.

Sans système de stockage sur batterie, rien ne va plus

La star silencieuse de cette flexibilité est le système de stockage sur batterie centralisé de grande capacité. Par rapport au design coloré de l'arbre à vent et de la façade en verre chic du centre d'accueil moderne et translucide, celui-ci n'est pas très spectaculaire. Mais : sans lui, rien ne va plus. Il est en effet essentiel pour la flexibilité des flux d'énergie dans le parc de la All Electric Society.

Holger Krings, ingénieur diplômé chez Phoenix Contact, a participé à la planification du système énergétique du parc de la All Electric Society et a conçu le système de stockage sur batterie en fonction de son utilisation prévue : « Dans la pratique, de nombreux systèmes énergétiques offrent sur place des possibilités d'utilisation flexibles pour l'électricité solaire excédentaire. Mais, souvent, elles ne suffisent pas. Lorsque le fonctionnement du bâtiment n'est pas assez flexible, les systèmes de stockage sur batterie sont généralement la meilleure solution. »

Dans le parc de la All Electric Society, on est arrivé à un besoin actuel de 1,2 MWh. Le système de stockage sur batterie centralisé de grande capacité est placé dans un conteneur de stockage d'énergie et contient 78 modules de batterie ainsi qu'un convertisseur central. Il est ainsi possible d'obtenir une puissance allant jusqu'à 1 MVA, si nécessaire. Cela est particulièrement utile pour compenser, par exemple, les pics de puissance dus au High Power Charging dans le parc de charge pour électromobilité voisin.

Un autre système de stockage sur batterie plus petit, de 225 kVA, situé directement dans le parc de charge, complète le système de stockage et fait principalement office de Power Booster. Inversement, l'énergie excédentaire produite par l'installation PV peut être chargée dans les systèmes de stockage et mise à disposition ultérieurement. Au total, jusqu'à 1,5 MWh pour les deux systèmes de stockage réunis. Cela augmente la durabilité de l'utilisation de l'électricité produite à partir de sources renouvelables et décuple la marge de manœuvre pour une gestion de l'énergie efficace.

Les avantages de la gestion de la charge

Exploitation des tarifs d'électricité dynamiques
Les systèmes de stockage d'énergie sur batterie peuvent être utilisés pour recharger lorsque les tarifs d'électricité du réseau sont avantageux. Cette énergie peut être utilisée en période de tarifs élevés. Cela n'est pas nécessairement lié à l'objectif de durabilité mais peut être économiquement intéressant. Si la différence de prix est suffisamment importante, l'achat d'un système de stockage sur batterie peut éventuellement s'avérer rentable rien que pour cela.

Réduction des pointes de charge (écrêtage des pics de charge)
Afin d'éviter des coûts élevés dus à une consommation d'électricité soudainement élevée à partir des pics, il est judicieux de surveiller la consommation d'électricité au point de raccordement au réseau. Cela s'applique aux raccordements au réseau avec mesure de puissance enregistreuse (RLM), comme c'est la règle pour les entreprises industrielles et aussi pour de nombreuses entreprises commerciales. Dans ce cas, le système de stockage sur batterie peut aider à maintenir la puissance de chaque intervalle de quart d'heure dans des limites convenues.

Puissance « boost » pour les pics de consommation locaux
L'écrêtage des pics de charge est similaire à la mise à disposition d'une puissance « boostée ». Celui-ci a pour but principal de compenser les performances insuffisantes de l'infrastructure au niveau local. En même temps, il aide à éviter les pics de puissance potentiellement coûteux au niveau du raccordement au réseau et agit donc également dans le sens de l'écrêtage des pics de charge. L'infrastructure de charge HPC est ainsi souvent rendue possible car l'infrastructure existante n'est souvent pas suffisamment dimensionnée.

Mise à disposition d'une puissance de réglage pour le réseau public
Bien qu'elle soit liée à des obligations réglementaires nettement plus élevées, la participation au marché de la puissance de réglage peut également être intéressante pour les grands systèmes de stockage sur batterie. D'autre part, cela exclut largement l'utilisation interne simultanée à d'autres fins.

Lisser les pics de puissance

Grâce aux systèmes de stockage sur batterie du parc de la All Electric Society de Blomberg, les pics de puissance peuvent être compensés de manière ciblée. Ils contribuent à économiser potentiellement environ 200 000 euros par an. De même, une limite de puissance plus basse pourrait ainsi être convenue avec l'opérateur réseau au point de transfert vers le réseau public, le cas échéant. Les pics de puissance non planifiés sont devenus nettement plus coûteux au fil des ans. Il n'est pas rare de voir 200 EUR/kW de puissance de pointe. Avec 1 MVA non planifié en pic de puissance, il serait possible de facturer, selon la cause, par exemple la contribution mentionnée.

Ou imaginez qu'un visiteur recharge sa voiture électrique pendant 15 minutes avec 50 kW et ce, alors que la limite de puissance contractuelle est déjà atteinte ou dépassée. Cette opération coûte 10 000 euros mais ne peut guère être exigée du visiteur.

En résumé, un système de stockage sur batterie centralisé aide à réduire les coûts et à rendre l'exploitation plus durable. Il est important que le système de stockage sur batterie soit correctement dimensionné. La puissance de charge et de décharge dépend de la capacité. Dans le meilleur des cas, le système est extensible de manière modulaire et peut être adapté aux besoins futurs en énergie et en puissance. Pour exploiter au mieux la flexibilité du système de stockage et optimiser le système énergétique dans son ensemble, il est indispensable de disposer d'un système de gestion de l'énergie indépendant.