Grandes batteries de stockage - présentation générale et avantages

Qu'est-ce que le stockage en batterie de grande taille ?

Comme son nom l'indique, le stockage en batterie de grande taille est une technologie utilisée pour stocker l'énergie électrique à grande échelle en vue de son utilisation. Oui, il est très similaire aux systèmes de stockage de batteries ordinaires que nous utilisons dans nos activités quotidiennes, à la différence près que ce stockage de batteries particulier peut stocker une plus grande capacité d'énergie. L'utilisation des énergies renouvelables comme l'énergie solaire et l'énergie éolienne vient de devenir beaucoup plus intéressante, car elle peut enfin être optimisée pour obtenir de meilleurs résultats.

Principaux composants d'une grande batterie de stockage

Les systèmes de stockage d'énergie sont constitués de différents composants qui s'assemblent pour fonctionner comme une unité. Ces composants sont assemblés en conséquence et permettent au système de fonctionner comme une armoire. Voici les différents composants qui constituent les grandes batteries de stockage.

● Batterie :

La batterie est l'un des composants les plus importants de cette installation, en particulier parce qu'elle est chargée du stockage de l'énergie. Bien qu'il existe plusieurs types de batteries d'énergie, la batterie lithium-ion est la plus idéale pour le stockage de grandes quantités d'énergie. Pour les onduleurs de stockage d'énergie qui prennent en charge à la fois les batteries au plomb et les batteries au lithium, le choix dépend de la volonté d'investissement, du type de projet, de l'emplacement du projet et des exigences en matière d'assurance qualité.

La densité énergétique des batteries au lithium est plus élevée, environ 6 à 7 fois celle des batteries au plomb, elles sont plus petites et plus légères et ont une longue durée de vie, qui est de 1,5 à 5 fois celle des batteries au plomb. Par conséquent, les batteries utilisées dans les grands systèmes de stockage d'énergie sont généralement des batteries au lithium.

● Système de gestion thermique (TMS) :

Il s'agit du composant responsable de la régulation de la température du système, et c'est également un élément crucial. En effet, sans le TMS, la batterie peut facilement surchauffer et se dégrader rapidement. Ce système empêche également la batterie de descendre en dessous d'une température spécifique qui la ferait passer en mode hibernation.

● le système de gestion de l'énergie (EMS) :

Le SGE est chargé de contrôler de manière exhaustive chaque composant de l'armoire afin de s'assurer qu'ils fonctionnent tous comme il se doit.

● Système de gestion de la batterie (BMS) :

Le BMS est semblable à l'EMS, mais il ne concerne que la batterie. Il surveille l'état de sécurité de la batterie afin de garantir un fonctionnement normal et de réduire les risques de conditions anormales. Il résume les informations relatives à la batterie et permet à l'utilisateur de mieux la contrôler.

● Système de conversion d'énergie (PCS) :

Le convertisseur (PCS) est un maillon essentiel du système de stockage d'énergie, qui contrôle la charge et la décharge de la batterie, effectue la conversion CA-CC et fournit directement de l'énergie aux charges CA sans réseau. Il s'agit d'un dispositif qui convertit l'énergie électrique stockée dans la batterie en courant alternatif et la fournit au réseau ou aux utilisateurs. Le PCS est principalement composé d'un onduleur, d'un transformateur, d'un contrôleur, etc. Sa fonction principale est de convertir le courant continu en courant alternatif, de contrôler l'entrée et la sortie de l'énergie et d'assurer la sécurité et la stabilité du système. La performance du PCS affecte directement l'efficacité opérationnelle et la durée de vie du système de stockage d'énergie par batterie.

Comment fonctionnent les systèmes de stockage d'énergie par batterie à grande échelle ?

Le principe de fonctionnement du système de stockage d'énergie par batterie à grande échelle est similaire à celui des batteries ordinaires. En effet, il charge ou collecte l'énergie d'une source d'énergie et la stocke en vue d'une utilisation ultérieure. Cependant, comme il s'agit d'un système de stockage à grande échelle, il reçoit de l'énergie de sources d'énergie plus élevées, comme les réseaux et les centrales électriques, et la fournit à plus grande échelle.

Les modes de fonctionnement du système de stockage d'énergie sont divisés en mode connecté au réseau, en mode hors réseau et en mode mixte.

1. Mode connecté au réseau : En mode connecté au réseau, le système de stockage d'énergie est relié à un réseau public de grande capacité. Ce mode est souvent utilisé pour la régulation des pointes et la modulation de fréquence, l'écrêtement des pointes et le remplissage des vallées, l'équilibrage de la charge électrique et l'ajustement de la qualité de l'énergie.

2. Mode hors réseau : En mode hors réseau, un ou plusieurs systèmes de production d'électricité sont connectés en parallèle pour former un "micro-réseau" local. La principale caractéristique du système hors réseau est que le réseau local n'alimente pas le réseau externe et que la sortie du système est isolée du réseau externe. Les applications courantes comprennent l'atténuation des fluctuations de puissance causées par des charges variables provenant de sources variables, la stabilisation des réseaux électriques, l'optimisation de l'utilisation des combustibles et la régulation de la qualité de l'énergie.

3. Mode mixte : Le système de stockage d'énergie est capable de passer d'un mode connecté au réseau à un mode hors réseau. En cas de panne de courant, le système de stockage d'énergie peut fournir l'énergie stockée aux utilisateurs locaux, ce qui permet d'éviter les coupures de courant pendant le processus de réparation des pannes et de garantir la fiabilité de l'alimentation électrique.

Quels sont les avantages d'un stockage en batterie de grande taille ?

Les grandes batteries de stockage maximisent les avantages des batteries de stockage ordinaires tout en y ajoutant quelques avantages supplémentaires. Voici quelques-uns des avantages les plus significatifs de l'utilisation d'une grande batterie de stockage.

• ● Il vous aide à tirer le meilleur parti de la puissance.
• ● Elle améliore le taux de pénétration des énergies renouvelables à grande échelle.
• ● Il peut alimenter à grande échelle des équipements plus nombreux et plus grands.
• ● Elle assure une plus grande sécurité énergétique
• ● Il est respectueux de l'environnement
• ● Il peut assurer la fiabilité et la stabilité de l'alimentation électrique.

Fonctions et scénarios d'application du stockage en batterie de grande taille

La principale application des grandes batteries de stockage est l'alimentation de secours dans les industries. Elles jouent généralement les seconds rôles par rapport aux réseaux compacts et passent instantanément de l'alimentation de secours à l'alimentation principale en cas de défaillance de la source d'énergie primaire. Cependant, ils peuvent également fonctionner efficacement et rester stables en tant que source d'énergie principale. Ces systèmes de stockage servent également à combler le fossé existant entre la production d'énergie renouvelable et la demande en fournissant une énergie stable et cohérente. solution de batterie.

Du point de vue de l'ensemble du système électrique, les scénarios d'application du stockage de l'énergie peuvent être divisés en trois scénarios : le stockage de l'énergie du côté de la production, le stockage de l'énergie du côté de la transmission et de la distribution, et le stockage de l'énergie du côté de l'utilisateur. Par exemple, les centres de données, les zones commerciales, les hôpitaux, les écoles, les stations de base de communication, les îles, les transports ferroviaires, etc.

Caractéristiques des grandes batteries de stockage

Les grandes batteries d'accumulateurs sont essentiellement constituées de composants électriques chimiques traités à l'intérieur d'une armoire ou d'un conteneur. Ses caractéristiques les plus importantes concernent l'alimentation électrique, le stockage de l'énergie et le temps de réponse, et voici quelques caractéristiques clés de la grande batterie.

• ● Une énergie élevée stockée par unité de volume (densité de stockage de chaleur en volume), c'est-à-dire que le système stocke autant d'énergie que possible. Par exemple, les batteries à haute énergie sont populaires auprès des consommateurs en raison de leur densité énergétique plus élevée et de leur durée de vie plus longue que les batteries ordinaires.
• ● De bonnes performances en matière de régulation de la charge. Lorsque le système de stockage d'énergie est utilisé, il doit ajuster la quantité d'énergie qu'il libère en fonction des besoins de l'utilisateur d'énergie. La performance de la régulation de la charge détermine la performance du système.
• ● Une efficacité élevée du stockage de l'énergie. Le stockage de l'énergie est indissociable de la technologie de transfert et de conversion de l'énergie, de sorte que le système de stockage de l'énergie doit pouvoir recevoir et libérer de l'énergie au taux maximum sans force motrice excessive. Dans le même temps, les fuites, l'évaporation, la friction et les autres pertes dans le processus de stockage de l'énergie sont réduites autant que possible pour maintenir une efficacité élevée du stockage de l'énergie.
• ● Faible coût du système et fonctionnement fiable à long terme.

Quelle quantité d'énergie une grande batterie peut-elle stocker ?

Les grandes batteries de stockage sont connues pour leurs capacités extra-larges, et vous pouvez vous attendre à ce qu'un système de stockage d'énergie à grande échelle fournisse une capacité comprise entre 1MWh et 2,2MWh. Il peut également fournir jusqu'à 500 kW de puissance, ce qui est une véritable explosion par rapport aux 10 kW attendus des batteries de stockage ordinaires.

Quelle est la durée de vie d'un système de stockage d'énergie par batterie ?

Les systèmes de stockage par batterie sont largement connus pour leur durabilité, une qualité commune à presque toutes les batteries de stockage d'énergie. Mais les grandes batteries de stockage portent cette caractéristique à un autre niveau grâce à leur durabilité supplémentaire, généralement supérieure à 20 ans, et la durée de vie des cellules de batterie utilisées dans un système de stockage d'énergie par batterie devrait être d'environ 10 ans.

Cependant, la durabilité des systèmes de stockage d'énergie par batterie dépend de plusieurs facteurs, comme le type de batterie, la profondeur de décharge, la durée du cycle, l'installation et l'entretien. Cela dit, il convient de noter que la batterie lithium-ion est l'un des types de batterie énergétique les plus durables, avec une durée de vie moyenne de 10 ans.

Quel est le système de gestion des bâtiments pour un grand système de stockage par batterie ?

BMS signifie simplement système de gestion de la batterie, et il s'agit d'une technologie qui aide à mieux garantir la sécurité et la performance d'une batterie en surveillant ses paramètres. Il fonctionne comme le cerveau de la batterie et aide à stabiliser le système de stockage pour éviter les scénarios indésirables. Le BMS est un composant nécessaire pour tous les systèmes de stockage, et il devient particulièrement critique pour les batteries au lithium.

Comment concevoir un grand système de stockage en batterie pour répondre à des besoins spécifiques ?

La conception d'un système de stockage en batterie de grande taille nécessite généralement une planification, une attention particulière aux détails et une exécution experte de chaque étape. Voici les étapes de la conception d'un système de stockage en batterie répondant à des besoins spécifiques.

1. Déterminer et définir les détails du projet. Il s'agit de prendre en compte des paramètres clés tels que la capacité cible, la puissance nominale et les applications possibles.
2. Choisir la technologie de batterie qui répond le mieux aux exigences du système de stockage.
3. Comme les modules de batterie, le système CVC, les transformateurs, l'onduleur et d'autres composants doivent être couverts, l'étape suivante consiste généralement à concevoir une armoire ou un conteneur idéal pour cette tâche.
4. Inclure un système de gestion thermique pour réguler la température du système de stockage.
5. Introduire un système de gestion de la batterie pour surveiller la batterie et interagir avec elle.

Comment assurer la sécurité d'un système de stockage d'énergie par batterie à grande échelle ?

Le facteur de sécurité devient encore plus important lorsqu'il s'agit de systèmes de stockage d'énergie par batterie à grande échelle, car une défaillance peut entraîner l'explosion de la batterie, ce qui expose l'utilisateur à un risque de blessure grave. Ainsi, à des fins d'assurance et de sécurité, plusieurs protocoles doivent être respectés au cours des processus de fabrication et d'utilisation. Les utilisateurs doivent veiller à ce que le système de stockage soit bien entretenu dans un environnement adéquat et à une température idéale.

Spécifications normales d'un grand système de stockage en batterie

De nombreuses questions ont été posées concernant les spécifications de la capacité de stockage des batteries, et la réponse est restée pratiquement la même. Voici les spécifications de base de la capacité de stockage des batteries, en prenant pour exemple les systèmes de stockage d'énergie 215KWH et 1075KWH.