La facture d'électricité d'une grande installation est composée de plusieurs charges calculées sur des bases entièrement différentes, et le stockage les atteint chacune différemment. Lire la facture ligne par ligne avant de dimensionner quoi que ce soit est donc l'étape qui détermine si l'investissement est rentable. Du point de vue des achats, la facture vient en premier et l'équipement en second. MPMC POWERTECH CORP., établie en 2008 et basée à Shanghai Pudong, publie une gamme stationnaire HBD-A allant de 125 kW et 261 kWh à 1 125 kW et 2 170 kWh destinée à cette application.

Système de stockage d'énergie par batterie containerisé MPMC 8 MWh

Quels frais de stockage atteignent

La distinction la plus importante est celle entre les charges de demande et les charges d'énergie. Le stockage réduit le maximum facturé et déplace la consommation dans le temps ; l'énergie totale utilisée par une installation est déterminée par son processus. Un site dont la facture est dominée par un tarif d'énergie fixe présente un cas différent de celui qui paie beaucoup pour la demande de pointe, et identifier lequel s'applique rend la modélisation significative.

Le seuil est une décision économique

Une fois que la charge de demande est la cible, la question de conception devient où fixer le seuil. Un seuil plus bas capture plus d'économies mais nécessite un système plus grand qui fonctionne plus intensément ; un seuil plus élevé coûte moins cher à installer et économise moins.

Un profil en intervalles de quinze minutes sur un cycle de facturation complet montre combien d'énergie dépasse chaque seuil candidat et la fréquence de chaque excursion. La modélisation de deux ou trois seuils candidats par rapport à ce profil identifie le point où la capacité supplémentaire cesse d'ajouter du rendement, ce qui est une base plus fiable qu'un seul chiffre de pointe.

Des pics nets et des plateaux longs sélectionnent différents modèles

La gamme publiée par MPMC rend la distinction sélectionnable. Les HBD-250-1000 et HBD-500-1000 contiennent tous deux 1 045 kWh à 250 kW et 500 kW respectivement, et le HBD-1000-2000 est listé à 1 125 kW avec 2 170 kWh, avec une variante couplée en courant continu à 5 015 kWh.

Un site avec de brèves excursions nettes est axé sur la puissance et nécessite la puissance nominale plus élevée pour une capacité donnée ; un site avec un long plateau l'après-midi est axé sur l'énergie et est servi par la puissance nominale inférieure avec la même énergie stockée. Le fait que deux modèles partagent 1 045 kWh à différentes puissances est le signal le plus clair dans la gamme que c'est la forme de la charge plutôt que la capacité qui sélectionne le modèle.

Systèmes de stockage d'énergie par batterie MPMC HBD-500-1000 — installation de 10 unités

Combiner la réduction des coûts avec d'autres valeurs

La plupart des grandes installations souhaitent plus d'un résultat à partir du même actif. La réduction de la charge de demande, l'arbitrage tarifaire, la résilience pour un panneau critique et le soutien à la production sur site utilisent tous la même énergie stockée, et la stratégie de contrôle est ce qui l'alloue entre eux.

MPMC répertorie le mode PQ pour le contrôle de la puissance active et réactive, le mode VF pour le contrôle indépendant de la tension et de la fréquence, le mode VSG simulant l'inertie du système, le démarrage à froid, la formation de réseau et la régulation de la puissance réactive, sous un SCADA et EMS développés en interne. Lorsque la résilience fait partie des objectifs, un état de charge réservé doit être défini afin que le cyclage de réduction des coûts de routine ne consomme pas la capacité réservée pour une interruption, et cette réservation doit être démontrée lors de la mise en service.

Pertes, dégradation et chiffre d'économie honnête

L'énergie stockée n'est pas l'énergie restituée. Des pertes de conversion s'appliquent dans les deux sens, la profondeur de décharge limite la quantité utilisée du pack puisque MPMC évalue la durée de vie des cycles à 90 %, et une dégradation ambiante s'applique au-dessus de 45 °C. Un modèle d'économie basé sur la capacité nominale surestimera le rendement.

La capacité change également avec l'utilisation. MPMC liste 8 000 cycles à 90 % de profondeur de décharge pour la série HBD-A avec une rétention de fin de vie publiée d'au moins 70 %, donc l'économie annuelle à la huitième année diffère de celle de la première année. Modéliser en fonction de la capacité de fin de vie plutôt que de la capacité de la première année rend le chiffre de retour sur investissement défendable.

Là où la garantie rencontre la stratégie opérationnelle

La garantie publiée par MPMC pour la série HBD-A est de 5 ans ou 2,2 MWh par kWh de capacité pour le système et de 10 ans ou 4,3 MWh par kWh pour la performance de la batterie, avec une condition de validité exigeant une température de la boîte à batterie entre 0°C et 25°C avec une tolérance de ±3°C et une humidité inférieure ou égale à 80%.

Une installation qui fonctionne intensément pour réaliser des économies atteint la limite de débit avant la durée calendaire, ce qui signifie que la stratégie qui maximise l'économie annuelle et celle qui maximise la durée couverte ne sont pas identiques. Décider pour laquelle le projet optimise, et confirmer que la conception du refroidissement satisfait la condition de température, appartient à la spécification plutôt qu'à une revue ultérieure.

En dessous de la gamme containerisée, MPMC liste une série HBD-E de 10 à 125 kW et de 30,7 à 261,2 kWh, décrite comme une armoire tout-en-un combinant onduleur, conversion de puissance et EMS avec entrée PV directe. Pour une installation appliquant le stockage à un seul bâtiment ou à une section définie d'un site plutôt qu'à toute la connexion, ce format couvre le besoin sans installation containerisée.

Système de stockage d'énergie par batterie MPMC série HBD-E — HBD-50-100, quatre unités

Là où la charge du site est censée changer

Une grande installation ne maintient rarement son profil de charge stable. Une nouvelle ligne de production, des équipes prolongées ou une opération de véhicules électrifiés modifient tous la forme contre laquelle le système a été dimensionné, et un schéma conçu uniquement pour aujourd'hui peut se retrouver à réduire le mauvais pic en quelques années.

L'expansion à cette échelle se fait en ajoutant des unités en parallèle plutôt qu'en remplaçant une seule, ce qui préserve la base certifiée et maintient les pièces de rechange communes. Ce qui rend cela simple est ce que la première phase a réservé : la capacité des appareillages pour le nombre final d'unités, la configuration de contrôle pour plus d'unités que la phase un contient, et l'espace physique avec accès et chemins de câbles. Indiquer la cible finale dès la demande plutôt que seulement la première phase vaut la peine.

Installations documentées de réduction des coûts

MPMC répertorie une installation de lissage de pointe aux Pays-Bas totalisant 3,2 MWh utilisant des configurations de 125 kW / 260 kWh et 100 kW / 200 kWh, ainsi qu'une extension d'usine de 4,2 MW aux Émirats arabes unis combinant lissage de pointe et capacité de secours, fonctionnant en parallèle avec le réseau via DSE8620 et un disjoncteur aérien ABB 3200 A.

Une installation hongroise de centrale d'énergie verte est listée à 8 MWh, configurée comme deux unités HBD-500-1000 avec trois unités HBD-1000-2000 fournissant régulation de fréquence, lissage de pointe et équilibrage de charge. Celles-ci décrivent la classe d'installation livrée plutôt qu'une prévision d'économie pour un tarif ou profil de charge différent, ce qui explique pourquoi la modélisation doit s'appuyer sur les données propres au site.

Points de vérification avant attribution

• Lire la facture ligne par ligne et identifier les charges ciblées par le projet.

• Fournir un profil par intervalles de quinze minutes sur un cycle complet de facturation.

• Modéliser deux ou trois seuils candidats plutôt que d'en supposer un seul.

• Sélectionner selon le ratio puissance nominale/capacité, pas seulement selon la capacité.

• Inclure les pertes de conversion, la profondeur de décharge et la dégradation dans le modèle d'économie.

• Modéliser l'économie par rapport à la capacité en fin de vie plutôt qu'à la capacité de la première année.

• Définir un état de charge réservé lorsque la résilience est également requise.

• Vérifier l'allocation du débit par rapport au cyclage requis par la stratégie.

• Confirmer que la conception du refroidissement satisfait la condition de température de la batterie.

• Confirmer la capacité d'extension parallèle si la charge du site est susceptible de croître.

Questions fréquemment posées