Qu’est-ce que le stockage d’énergie commercial et industriel ?

Imaginez une usine, un entrepôt ou un bâtiment commercial soudainement privé d'électricité. La production peut s'arrêter, les équipements essentiels peuvent se mettre hors service, et même une brève interruption peut entraîner des pertes d'exploitation considérables. Pire encore, vous recevez votre facture d'électricité mensuelle et constatez une forte hausse des coûts, puisque toutes les machines ont été mises en marche simultanément.

Chaque jour, les entreprises rencontrent des problèmes de consommation électrique. C'est là qu'intervient un système de stockage d'énergie commercial et industriel peut entrer en scène et changer la donne.

Les entreprises peuvent réduire leur dépendance au réseau électrique lors des périodes de forte demande ou de coûts élevés en stockant l'électricité lorsque les conditions sont plus favorables et en l'utilisant lorsque la demande énergétique augmente. Un système de stockage d'énergie commercial et industriel n'est pas uniquement conçu comme source d'alimentation de secours. Selon le tarif local de l'électricité et les exigences du projet, il peut également contribuer à l'écrêtement des pointes de consommation, au décalage de la charge, à l'intégration des énergies renouvelables et à une meilleure gestion de l'énergie.

Pourquoi les entreprises modernes ont besoin de stockage d'énergie

Les réseaux électriques sont soumis à une forte pression. Plus les usines consomment d'électricité, plus il devient difficile de garantir un approvisionnement stable, car les énergies renouvelables comme le solaire et l'éolien sont variables. Les centrales électriques classiques mettent du temps à augmenter leur production, ce qui entraîne des fluctuations de prix et parfois des coupures de courant.

Une entreprise entièrement dépendante du réseau électrique s'expose aux fluctuations des tarifs et aux coupures de courant imprévues. Un système de stockage d'énergie industriel performant fonctionne comme une grande éponge : il absorbe l'électricité bon marché lorsqu'elle n'est pas nécessaire et la restitue lorsque le réseau est cher ou indisponible.

Les entreprises avisées du monde entier considèrent désormais l'énergie comme un actif géré, et non plus comme une simple dépense fixe. Ce changement permet de réaliser des économies et de protéger les équipements sensibles contre les dommages causés par une alimentation électrique instable et les baisses de tension.

Qu'est-ce qu'un système de stockage d'énergie par batterie (BESS) commercial et comment fonctionne-t-il ?

A Système de stockage d'énergie par batterie Bess Il s'agit de la technologie de base utilisée dans de nombreux projets de stockage d'énergie commerciaux et industriels. Similaire au système de batterie d'un véhicule électrique, un système de stockage d'énergie par batterie (BESS) stocke l'énergie électrique et la restitue en cas de besoin, mais les systèmes commerciaux sont conçus pour des exigences en puissance et en énergie bien plus importantes.

Un système de stockage d'énergie par batterie (BESS) commercial intègre généralement plusieurs sous-systèmes clés :

● Système de batteries : Les cellules, modules et supports de batteries stockent l’énergie électrique. Les batteries lithium-fer-phosphate (LFP) sont largement utilisées dans les applications de stockage d’énergie stationnaire.

● Système de conversion de puissance (PCS) : Le PCS convertit l'énergie électrique entre le courant continu et le courant alternatif et contrôle la puissance échangée entre la batterie et le système électrique.

● Système de gestion thermique : Selon la conception du système, un refroidissement par air ou par liquide peut être utilisé pour maintenir des températures de fonctionnement appropriées de la batterie et assurer des performances stables du système.

● Système de gestion de batterie (BMS) : Le BMS surveille la tension, la température, le courant et l'état de charge des cellules tout en assurant la protection et le contrôle de la batterie.

● Système de gestion de l'énergie (EMS) : L'EMS coordonne la batterie, le PCS, le système PV, le réseau et les charges selon la stratégie d'exploitation du projet.

Gestion thermique : circuits de refroidissement et de chauffage des batteries assurant des températures de fonctionnement sûres pendant plusieurs années.

Le système se recharge lorsque le prix de l'électricité baisse la nuit. Dès le début de l'équipe du matin, lorsque les tarifs locaux de l'électricité s'envolent, le bâtiment bascule sur l'alimentation par batterie. Ce système ingénieux permet de réduire considérablement les coûts d'exploitation.

Les cerveaux de l'opération : systèmes de gestion de l'énergie et de contrôle des batteries de stockage d'énergie (BESS EMS).

Un matériel sans logiciel n'est qu'un assemblage de produits chimiques et de métal. Pour qu'il fonctionne correctement, un logiciel est indispensable. C'est là qu'intervient un système de gestion de l'énergie par batterie (BESS).

Un système de gestion de l'énergie intelligent (BESS EMS) surveille en permanence et en temps réel les conditions météorologiques locales, la consommation d'énergie du bâtiment et les variations du prix de l'énergie. Il détermine le moment optimal pour charger, décharger ou stocker l'énergie.

Un système avancé de gestion du stockage d'énergie automatise les décisions qui pourraient échapper à un opérateur humain. Pour les installations nécessitant une alimentation de secours, ce système peut également maintenir une réserve de charge prédéfinie afin de garantir une capacité de batterie suffisante pour les charges critiques en cas de coupure de réseau.

L'association d'un matériel performant à un système de contrôle BESS efficace permet d'atteindre des performances inégalées. Les entreprises n'ont plus besoin de spéculer sur les moments opportuns pour économiser l'énergie : le logiciel gère cela automatiquement et en continu.

Passage à l'échelle supérieure : configurations commerciales et industrielles

Les installations commerciales et industrielles présentent des profils de charge, des cycles d'exploitation et des besoins énergétiques différents ; par conséquent, la configuration de stockage appropriée dépend de l'application et non de la simple taille du bâtiment. Un immeuble de bureaux de taille moyenne a des exigences différentes de celles d'une aciérie.

Les petits immeubles de bureaux, les commerces et les hôpitaux sont généralement gérés par un système de gestion énergétique commercial. Ces installations privilégient l'alimentation de secours et n'entraînent pas de surcoûts liés à la forte demande en été, lorsque les systèmes de climatisation fonctionnent à plein régime.

D'autre part, un système de stockage d'énergie par batterie industrielle Ces installations supportent des charges importantes. De grande taille, elles sont souvent logées dans des conteneurs maritimes à proximité d'usines ou de sites miniers. Elles gèrent les courants électriques considérables nécessaires au démarrage de moteurs puissants, au fonctionnement de chaînes de montage robotisées et à l'entretien des équipements lourds sans faire disjoncter les disjoncteurs des sous-stations électriques locales.

Pourquoi les entreprises s'en soucient réellement : le problème de la facturation à la demande

Les factures d'électricité commerciales peuvent comporter plusieurs éléments selon le pays, le fournisseur et le contrat. Il peut s'agir de frais basés sur la consommation d'énergie, la demande d'électricité, la capacité contractuelle ou d'autres coûts liés au réseau.

1. Frais d'énergie : la quantité totale d'électricité que vous avez consommée (en kWh).

2. Frais de pointe : votre pic de consommation électrique de 15 minutes le plus élevé du mois (mesuré en kW)

Cette deuxième facturation est impitoyable. Si une installation atteint une pointe de consommation de 500 kW avec un tarif de 15 $ par kW, le coût mensuel s'élève à 7 500 $, même si cette pointe n'a duré que 15 minutes. Dans de nombreuses régions, les frais liés à la demande peuvent représenter jusqu'à 30 à 70 % de la facture d'électricité d'une entreprise. Il ne s'agit pas d'une simple erreur d'arrondi : c'est bien la part principale de la facture, et elle est due à un seul incident.

Un système BESS résout ce problème directement grâce à une stratégie appelée écrêtement des pointes. Le système de gestion de l'énergie ( EMS) détecte les pics de consommation proches du seuil critique et utilise l'énergie stockée dans les batteries plutôt que de puiser davantage d'énergie sur le réseau. Le pic de consommation est ainsi lissé et la facture diminue.

L'écrêtement des pointes est particulièrement efficace pour les entreprises dont les frais de demande se situent entre 10 et 20 dollars par kW et dont les pics durent de 30 minutes à deux heures, et moins efficace pour les sites dont les frais de demande sont très faibles ou qui connaissent des pics longs et soutenus.

Résidentiel vs. Entreprises : pourquoi l’échelle est différente

Vous avez probablement déjà entendu parler des solutions de stockage d'énergie domestique : ces systèmes muraux qui permettent de maintenir en marche quelques lampes et un réfrigérateur en cas de panne de courant. Les systèmes commerciaux fonctionnent selon le même principe, mais à une échelle beaucoup plus importante.

Une batterie domestique peut stocker de 10 à 15 kWh. Un système commercial ou industriel peut avoir une capacité énergétique allant de quelques dizaines ou centaines de kWh à plusieurs MWh, selon l'installation et l'application. La puissance du système est généralement exprimée en kW ou en MW , selon la taille de l'usine. Mais il ne s'agit pas seulement d'équipements plus importants ; le programme de contrôle doit gérer simultanément de nombreux autres facteurs : plusieurs lignes de production, les fluctuations des tarifs, l'apport solaire et les besoins de secours.

Optimisation du stockage d'énergie pour réaliser des économies

Le retour sur investissement se concrétise lorsqu'on optimise sa consommation d'énergie. Les entreprises sont parfois facturées par leur fournisseur d'énergie en fonction de leur « pointe de consommation », qui correspond à la consommation électrique la plus élevée sur une période de 15 minutes au cours du mois.

L'optimisation intelligente du stockage d'énergie permet de lisser la courbe de demande. Si toutes les machines de l'usine fonctionnent à plein régime, la batterie fournit l'énergie supplémentaire nécessaire pour soutenir ce pic de consommation. Le compteur électrique ne subit jamais de surtension importante, ce qui permet de maintenir les factures d'électricité mensuelles à un niveau étonnamment bas.

Au-delà des économies sur la facture, la fiabilité est un argument de vente majeur. Du centre-ville animé au site de production isolé, maintenir la continuité des opérations lors des fluctuations de courant permet de réaliser des économies. Ces systèmes, issus de Énerlution Reconnues pour leur fiabilité, ces batteries sont désormais exportées vers plus de 200 pays à travers le monde, permettant ainsi aux entreprises du monde entier de gérer leur avenir énergétique.