Solutions de stockage d’énergie pour les micro réseaux industriels : critères de sélection

Pour les installations industrielles, maintenir une alimentation électrique stable et fiable n’est pas une simple question de confort : c’est une nécessité opérationnelle critique. Les interruptions non planifiées peuvent entraîner des pertes financières importantes, des retards de production et des risques pour la sécurité.

Les micro réseaux industriels, qui sont des réseaux локalisés capables de fonctionner de manière autonome, se sont imposés comme une solution efficace pour renforcer la résilience énergétique.

Contrairement aux solutions d’alimentation sans interruption (ASI/UPS) conventionnelles, les micro réseaux offrent de multiples leviers pour réduire à la fois la facture d’électricité et l’empreinte carbone du site. Au cœur de ces micro réseaux se trouve un système de stockage d’énergie (ESS – Energy Storage System) robuste, essentiel pour équilibrer l’offre et la demande d’électricité, intégrer des sources d’énergie renouvelable et assurer la continuité des opérations.

Les décideurs industriels sont confrontés à un défi complexe lorsqu’il s’agit de sélectionner la solution de stockage la plus adaptée à leur micro réseau. Comprendre les critères de performance clés, les technologies disponibles et les contraintes opérationnelles est indispensable pour prendre une décision éclairée, créatrice de valeur et de résilience.

Principaux paramètres pour le choix des batteries dans les micro réseaux industriels

Le choix de la batterie appropriée pour un micro réseau industriel repose sur une analyse détaillée de plusieurs paramètres clés :

• Puissance et besoins énergétiques : Le système doit être dimensionné pour répondre à la demande de puissance de pointe de l’installation et fournir une énergie suffisante pour couvrir la durée souhaitée en cas de coupure du réseau.
  Lorsque la production locale d’électricité (par exemple photovoltaïque) entre en jeu, la quantité d’énergie excédentaire à décaler dans le temps doit également être prise en compte pour le dimensionnement de la batterie.
• Durée de vie cyclique et durabilité : Les applications industrielles nécessitent des batteries capables de supporter des cycles fréquents et profonds sur de nombreuses années. Une longue durée de vie en cycles est essentielle pour garantir un faible coût total de possession (TCO). Ce critère est moins critique pour les systèmes « secours uniquement », car les coupures n’ont généralement pas lieu quotidiennement. À l’inverse, pour les micro réseaux destinés à intégrer la consommation locale, à lisser les pics de charge et à optimiser les achats d’énergie, la batterie doit supporter des cycles quotidiens avec un débit énergétique élevé, parfois supérieur à un cycle complet de charge/décharge par jour.
• Plage de température de fonctionnement : La batterie doit fonctionner de manière fiable dans les conditions environnementales spécifiques du site, qui peuvent inclure des températures extrêmes.
• Encombrement et densité énergétique : Dans de nombreux environnements industriels, l’espace est limité. Une densité énergétique élevée permet de concevoir un système plus compact et d’économiser des surfaces précieuses.
• Sécurité et fiabilité : Les batteries de qualité industrielle doivent intégrer des dispositifs de sécurité avancés afin de limiter les risques, notamment celui d’emballement thermique. Une fiabilité éprouvée est impérative compte tenu de la proximité du personnel et d’actifs industriels de grande valeur.

Comparaison des technologies disponibles

Plusieurs chimies de batteries sont disponibles sur le marché, mais le lithium ion s’est imposé comme la technologie de référence pour les micro réseaux industriels, grâce à ses performances supérieures et à la baisse continue de ses coûts.

Pour la majorité des applications de micro réseaux industriels, les bénéfices à long terme du lithium ion, notamment un TCO plus faible, une fiabilité accrue et un encombrement réduit,  compensent largement son coût initial plus élevé.

Les solutions Saft pour les micro réseaux industriels

La gamme Intensium de Saft, composée de systèmes de stockage d’énergie lithium ion conteneurisés, est particulièrement adaptée aux micro réseaux industriels. Ces solutions offrent une densité énergétique élevée, une longue durée de vie en cycles et une architecture modulaire facilitant l’extension des capacités.

Dotés de dispositifs de sécurité avancés et d’un BMS robuste, intégrés à des systèmes de conversion de puissance haut de gamme capables de fonctionner en mode grid forming et en îlotage, les systèmes Intensium garantissent une solution fiable et économiquement performante pour la résilience des opérations industrielles.

Depuis plus de 15 ans, leur fiabilité et leurs performances ont été démontrées dans des micro réseaux à travers le monde : mines hors réseau, sites militaires isolés, collectivités éloignées, campus universitaires et centres de données connectés au réseau.

Adapter les solutions de stockage aux conditions opérationnelles et économiques

Chaque site industriel présente des contraintes opérationnelles spécifiques qu’il convient de prendre en compte lors du choix d’une solution de stockage :

• Charges critiques : Identifier les équipements et processus essentiels qui doivent rester opérationnels en cas de coupure de courant. Cela détermine la puissance et l’autonomie minimales requises pour l’ESS.
• Profil de charge : Plus les fluctuations et les pointes de charge sont importantes, plus la création de valeur du stockage d’énergie est élevée, notamment en évitant les surcoûts associés.
• Production locale ou contrats de fourniture (PPA) : L’énergie produite par des installations photovoltaïques peut être intégrée de manière optimale, évitant le gaspillage et maximisant les bénéfices d’une électricité renouvelable, bas carbone et à faible coût.
  En présence de groupes électrogènes, leur utilisation peut être optimisée en évitant les démarrages inutiles et les régimes de fonctionnement à faible rendement.
• Mécanismes de réponse à la demande : Les sites industriels peuvent être rémunérés pour leur flexibilité, par exemple en réduisant leur consommation lors de périodes de tension sur le réseau. Ils peuvent également diminuer les coûts de raccordement au réseau grâce à des contrats de raccordement flexible.
• Accès aux tarifs heures pleines/heures creuses et aux mécanismes de marché : Cela permet d’acheter l’électricité aux prix les plus bas et d’éviter les surtaxes lors des périodes de pointe.
• Espace disponible : L’encombrement physique de l’ESS doit être compatible avec l’espace disponible sur le site.
• Intégration avec les infrastructures existantes : Le système de stockage doit s’intégrer sans difficulté aux infrastructures électriques et aux systèmes de contrôle existants.
• Cadre réglementaire et autorisations : Il est indispensable de vérifier la conformité de la solution choisie avec l’ensemble des réglementations locales en matière de sécurité et de permis.

En évaluant soigneusement l’ensemble de ces paramètres, les décideurs peuvent sélectionner une solution de stockage parfaitement adaptée aux besoins de leur site. Les experts et partenaires de Saft accompagnent les clients dans la simulation de différents scénarios économiques afin de définir une solution techniquement et économiquement optimisée, en phase avec leurs objectifs.

Conclusion

Pour les sites industriels, investir dans un système de stockage d’énergie robuste constitue un impératif stratégique afin d’assurer la continuité des opérations et la compétitivité à long terme. En évaluant rigoureusement les critères de performance clés, en comparant les technologies disponibles et en tenant compte de leurs contraintes spécifiques, les décideurs peuvent choisir une solution offrant un maximum de valeur et de résilience.

Grâce à sa technologie lithium ion éprouvée et à sa solide expertise des applications industrielles, Saft est le partenaire idéal pour déployer une solution de stockage d’énergie fiable et rentable au service de votre micro réseau.