Stockage de batterie pour la surcharge du réseau en Hollande : un guide pratique pour les projets C&I

La congestion du réseau devient une contrainte pratique pour les entreprises néerlandaises qui planifient l'électrification, la charge des véhicules électriques, les panneaux solaires photovoltaïques ou l'expansion de la capacité. Le stockage d'énergie par batteries peut aider les entreprises à utiliser davantage leur capacité de réseau disponible en gérant les moments où l'électricité est importée, stockée et utilisée.

Cependant, installer une batterie plus grande ne résout pas automatiquement la surcharge du réseau. Pour Projets C&I, le BESS doit être dimensionné en fonction de la limite du réseau du site et du profil de charge, tout en faisant en sorte que son SGE coordonne la charge et la décharge pour maintenir la demande du réseau dans les limites requises.

Pour les installateurs et les EPC, la bonne BESS commence par la contrainte du réseau et le profil de charge, puis détermine la puissance requise, l'énergie utilisable, la stratégie d'EMS et l'économie du projet.

Comment le stockage de batterie aide les entreprises néerlandaises à gérer la surcharge du réseau

Pour de nombreux projets C&I, le défi pertinent lié à la congestion du réseau est une contrainte de puissance : le site doit importer ou exporter plus de puissance que sa connexion au réseau ne peut supporter pendant certaines périodes.

Un BESS peut aider à gérer cette contrainte en réduisant le pic de demande du réseau au site. Lorsque la consommation d'électricité approche la limite autorisée pour l'importation du réseau, la batterie décharge pour fournir une partie de la charge. Cela est communément connu sous le nom de écrêtement des pointes.

Considérons une entreprise hypothétique ayant une limite autorisée de 500 kW pour l'importation du réseau et une demande de pointe de 800 kW qui dure deux heures. La réduction nécessaire en pointe serait :

800 kW − 500 kW = 300 kW

Si la BESS doit fournir 300 kW pendant les deux heures de pointe, la demande théorique d'énergie utilisable est:

300 kW × 2 h = 600 kWh

Cela illustre un principe fondamental de dimensionnement BESS :

La puissance BESS détermine quelle part du pic peut être couverte ; l'énergie utilisable détermine pendant combien de temps la batterie peut fournir cet appui.

Les 600 kWh représentent le besoin théorique d'énergie utilisable, et non nécessairement la capacité nominale de la batterie. La capacité installée finale doit également tenir compte de la plage de SOC autorisée, des pertes de conversion, des réserves de fonctionnement, de la dégradation et de la capacité requise à la fin de vie.

Le RVO considère le stockage de batteries comme une option possible pour les entreprises confrontées à la congestion du réseau, en particulier là où les pics élevés de consommation d'électricité, la production d'énergie renouvelable ou l'expansion des activités entraînent des besoins supplémentaires en capacité.

Comment dimensionner un BESS pour des opérations avec contraintes de réseau

La dimension de la BESS doit commencer par le profil de charge du client et la limite de connexion au réseau, plutôt qu'une taille de batterie prédéfinie.

La logique de dimensionnement préliminaire est :

Puissance BESS requise = Pointe de la demande du site − importation réseau autorisée

Énergie utile requise = Puissance BESS requise × durée de soutien requise

En pratique, ces calculs devraient être basés sur des données de charge à haute résolution. Les installateurs et les EPC devraient analyser à quel moment, avec quelle fréquence et pendant combien de temps le site dépasse sa capacité réseau disponible, en utilisant les données les plus précises possibles, idéalement des données toutes les 15 minutes ou meilleures.

Un pic de 300 kW d'une durée de 15 minutes nécessite une configuration de batterie très différente d'un pic de 300 kW d'une durée de quatre heures. L'objectif n'est donc pas simplement de correspondre à la consommation annuelle d'électricité, mais de déterminer la puissance et l'énergie utilisable nécessaires pour maintenir la demande du réseau en dessous de la limite autorisée.

La taille finale doit également tenir compte de la fenêtre d'énergie utilisable, des limites de SOC, des pertes du PCS et du système, des réserves d'exploitation, de la dégradation de la batterie et des charges futures attendues. La charge planifiée des véhicules électriques, l'expansion de la production ou d'autres équipements à haute puissance peuvent modifier significativement le profil de demande futur du site.

Un design de BESS fiable repose sur la demande pic et la durée, et non sur la consommation annuelle d'électricité ou la capacité nominale de la batterie seule.

Pourquoi les EMS et les applications multi-usage sont-ils importants

La capacité de la batterie seule ne résout pas la congestion du réseau. Le Système de gestion de l'énergie (EMS) détermine quand le BESS charge et décharge et coordonne son fonctionnement avec la demande du site, la production photovoltaïque, la charge des véhicules électriques et la capacité disponible du réseau.

Par exemple, si un site a une limite de 500 kW d'importation du réseau, le SGE peut surveiller la puissance du réseau et décharger la BESS lorsque la demande approche ce seuil. La charge doit également être soigneusement planifiée. Si la batterie se charge du réseau pendant une période contrainte, cela pourrait augmenter la demande du réseau au lieu de la réduire.

La même BESS peut potentiellement prendre en charge d'autres applications, notamment Autoconsommation photovoltaïque, la charge des véhicules électriques et l'optimisation des prix de l'électricité. Là où cela est applicable, les services de flexibilité peuvent offrir une opportunité supplémentaire de revenus ou d'économies.

Cependant, ces applications compétent pour la même puissance limitée, capacité énergétique et niveau de charge (SOC). Si la batterie doit réserver de l'énergie pour le découpage de pointe plus tard dans la journée, cette énergie peut ne pas être disponible pour une autre application en même temps.

Un BESS à usage multiple a donc besoin d'une stratégie de GES qui priorise la contrainte du réseau du site tout en allouant la capacité de batterie disponible aux applications qui créent une valeur supplémentaire.

Comment évaluer l'économie d'une BESS contrainte par le réseau

La capacité technique de réduire la demande du réseau ne rend pas automatiquement un système de stockage en batterie (BESS) financièrement attrayant. Le cas commercial dépend de la valeur opérationnelle que la batterie peut générer par rapport à son coût de vie.</p>

En fonction du projet, la valeur peut provenir de la réduction des pics de consommation, de l'augmentation de la consommation propre de l'énergie photovoltaïque, de l'optimisation de la charge des véhicules électriques, de l'optimisation des prix de l'électricité ou des services de flexibilité applicables. Ces sources de valeur peuvent parfois être combinées, mais leur contribution réelle dépend du profil d'exploitation du site, des tarifs, des conditions du réseau et de l'utilisation de la batterie.</p>

Pour un premier examen du projet, une simple calcul de retour sur investissement peut être utilisé:

Retour simple = Investissement initial ÷ bénéfice net annuel

Cependant, le retour sur investissement n'est pas le même que le ROI et ne prend pas en compte l'économie globale du cycle de vie d'une BESS. Une évaluation plus détaillée doit tenir compte des capitaux (CAPEX) et des coûts opérationnels (OPEX), de la capacité utilisable, de l'efficacité du système, de la dégradation, des conditions de garantie, de la financement et de l'utilisation prévue au cours de la durée de vie du projet.

Une des considérations les plus importantes est à quelle fréquence et de quelle manière la batterie sera utilisée.

Un BESS plus important peut réduire davantage le pic de demande, mais il augmente également les coûts d'investissement. Si la capacité supplémentaire est rarement nécessaire, les kWh supplémentaires peuvent ne pas générer assez de valeur supplémentaire pour justifier son coût.

L'objectif n'est pas de maximiser la capacité de la batterie, mais de trouver la taille du système de stockage d'énergie (BESS) qui offre une capacité opérationnelle suffisante et une valeur économique pour les besoins réels du site.

Que les EPC néerlandais doivent-ils vérifier avant de sélectionner un SBE ?

Une fois que la contrainte de la grille et le profil de charge sont compris, les EPC peuvent évaluer la configuration du système appropriée.

Les exigences du gestionnaire de réseau néerlandais doivent également être vérifiées avant le choix final du système. Par exemple, Enexis applique actuellement des exigences de connexion neutres en matière de congestion aux batteries d'une puissance de 1 MW ou plus connectées à son réseau, y compris les accords contractuels et le contrôle de la puissance via son interface en temps réel (RTI). Ces exigences sont spécifiques au gestionnaire de réseau applicable et aux conditions du projet et ne doivent pas être généralisées à chaque projet néerlandais de stockage par batterie.

Lors de la comparaison des fournisseurs, les EPC doivent regarder au-delà du prix des batteries €/kWh. Les critères clés comprennent l'énergie utilisable, la puissance du PCS, la fonctionnalité du SGE, les hypothèses de dégradation et de garantie, l'architecture de sécurité et le coût sur la durée de vie.

Un BESS avec une énergie nominale suffisante mais une puissance AC, une capacité de PCS ou une fonctionnalité EMS insuffisantes peut toujours ne pas parvenir à fournir la stratégie de congestion du réseau requise.

Ultimati Solutions de stockage d'énergie C&I

Énergies Ultimes propose des solutions d'énergie stockée par batterie intégrées pour les applications commerciales et industrielles européennes.

Par exemple, son ULTIBLOCK-TL261 fournit 261 kWh d'énergie nominale, ≥243 kWh d'énergie utilisable et 125 kW de puissance nominale de sortie, intégrant le système de batterie avec le PCS, le BMS et le EMS.

Pour les projets contraints en réseau, ce type d'architecture intégrée peut simplifier la coordination entre la capacité de la batterie, la conversion de puissance et la gestion de l'énergie. Cependant, la configuration appropriée dépend toujours des limites du réseau du client, du profil de charge, de la puissance requise et de la stratégie de fonctionnement.

Pour les installateurs et les EPC, Ultimati Énergie peut donc être évalué sur la base des mêmes critères techniques et économiques utilisés pour tout projet C&I BESS : énergie utilisable, capacité en puissance, fonctionnalité du SGE, efficacité du système, performance sur la durée de vie et l'économie du projet.

Conclusion

Le stockage de batterie peut aider les entreprises néerlandaises à gérer la demande d'électricité lorsque la capacité du réseau est limitée, mais l'installation d'une plus grande capacité de batterie ne fournit pas nécessairement une meilleure solution.

Un projet C&I BESS réussi commence par la limite du réseau et le profil de charge, puis traduit ces exigences en une puissance BESS appropriée, une énergie utilisable, une stratégie d'EMS et un modèle économique.

Pour les installateurs et les EPC, le bon système n'est donc pas nécessairement la plus grande ou la moins chère batterie. C'est le système dont la puissance, l'énergie utilisable, la capacité de contrôle et les coûts sur le cycle de vie sont alignés avec les contraintes réelles du réseau du client, son profil d'exploitation et ses besoins futurs.