Qu'est-ce qu'un système BESS ?
Systèmes de stockage d'énergie par batterie (BESS) transforment le réseau électrique grâce à leurs capacités de stockage d'énergie fiables et efficaces. Agissant comme une batterie massive, un BESS se compose de plusieurs cellules de batterie (généralement au lithium-ion) connues pour leur haute efficacité et leur longue durée de vie. Ces cellules sont connectées à des onduleurs et à un système de contrôle sophistiqué qui travaillent ensemble pour assurer un stockage efficace de l'énergie.
Types de systèmes BESS
Les systèmes BESS peuvent être classés en fonction de leur application et de leur échelle :
Stockage industriel et commercial
Utilisés dans les milieux industriels et commerciaux, ces systèmes comprennent le stockage par batterie, le stockage par volant d'inertie et le stockage par supercondensateur. Les principales applications sont les suivantes
- Auto-utilisation par les utilisateurs industriels et commerciaux: Les entreprises peuvent installer des systèmes BESS pour stocker l'énergie produite à partir de sources renouvelables telles que l'énergie solaire ou éolienne. Cette énergie stockée peut être utilisée en cas de besoin, ce qui réduit la dépendance à l'égard du réseau et les coûts d'électricité.
- Micro-réseaux: Les systèmes BESS sont essentiels pour les micro-réseaux, car ils fournissent une alimentation de secours, atténuent les fluctuations du réseau et améliorent la stabilité et la fiabilité.
- Réponse à la demande: Les systèmes BESS peuvent participer à des programmes de réponse à la demande, en se chargeant pendant les périodes de faible coût et en se déchargeant pendant les périodes de pointe, ce qui contribue à équilibrer l'offre et la demande du réseau et à réduire les coûts liés à l'écrêtement des pointes.
Stockage à l'échelle du réseau
Ces systèmes à grande échelle sont utilisés dans les applications de réseau pour l'écrêtement des pointes et le renforcement de la sécurité du réseau, car ils offrent une capacité de stockage d'énergie et une production d'électricité considérables.
Principaux composants d'un système BESS
- Batterie: Le cœur du BESS, responsable du stockage de l'énergie électrochimique. Les batteries lithium-ion sont préférées pour les raisons suivantes :
- Densité énergétique élevée: Ils stockent plus d'énergie par unité de poids ou de volume que les autres types.
- Longue durée de vie: Capable de milliers de cycles de charge-décharge avec une perte de capacité minimale.
- Capacité de décharge profonde: Ils peuvent se décharger profondément sans endommager les éléments de la batterie.
- Onduleur: Convertit le courant continu des batteries en courant alternatif utilisable par les particuliers et les entreprises. Cela permet au BESS de :
- Fournir du courant alternatif au réseau en cas de besoin.
- Se charger sur le réseau pendant les périodes où les prix de l'électricité sont bas.
- Système de contrôle: Le commandant intelligent du BESS, qui surveille et gère en permanence les opérations du système pour garantir :
- Santé et performances optimales de la batterie: Prolongation de l'autonomie et de l'efficacité de la batterie.
- Flux d'énergie efficace: Optimisation des cycles de charge-décharge pour maximiser le stockage et l'utilisation.
- Sécurité du système: Protection contre les risques électriques et garantie d'un fonctionnement sûr.
Fonctionnement d'un système BESS
Un système BESS fonctionne selon un principe simple :
- Absorption d'énergie: Pendant les périodes de faible demande (par exemple, la nuit pour l'énergie solaire), le BESS absorbe l'énergie renouvelable excédentaire du réseau, évitant ainsi le gaspillage.
- Stockage de l'énergie: L'énergie absorbée est soigneusement stockée électrochimiquement dans les batteries pour une utilisation ultérieure.
- Libération d'énergie: Lors des pics de demande, le BESS restitue l'énergie stockée au réseau, assurant ainsi une alimentation électrique continue et fiable.
Avantages des systèmes BESS
La technologie BESS offre de nombreux avantages et transforme considérablement le réseau électrique :
- Amélioration de la stabilité et de la fiabilité du réseau: Agissant comme un tampon, les BESS atténuent les fluctuations de la production d'énergie renouvelable et lissent les périodes de pointe de la demande, ce qui se traduit par un réseau plus stable et plus fiable.
- Utilisation accrue des énergies renouvelables: En stockant l'énergie solaire et éolienne excédentaire, les BESS maximisent l'utilisation des ressources renouvelables, réduisant ainsi la dépendance à l'égard des combustibles fossiles et favorisant un bouquet énergétique plus propre.
- Réduction de la dépendance à l'égard des combustibles fossiles: En fournissant une énergie propre et renouvelable, les BESS permettent de réduire les émissions de gaz à effet de serre, contribuant ainsi à un environnement plus durable.
- Réduction des coûts: Le stockage stratégique de l'énergie pendant les périodes de faible coût peut réduire les coûts globaux pour les consommateurs et les entreprises en déchargeant l'énergie pendant les périodes de forte demande.
Applications des systèmes BESS
En tant que technologie efficace de stockage de l'énergie, les systèmes BESS présentent un potentiel considérable dans divers domaines. Leurs modèles opérationnels s'adaptent à des besoins spécifiques en fonction de différents scénarios. Voici un aperçu approfondi des applications des BESS dans des contextes typiques :
1. Auto-utilisation par les utilisateurs industriels et commerciaux : Économies d'énergie et amélioration de l'indépendance énergétique
Pour les entreprises disposant de systèmes solaires ou éoliens, le BESS peut aider à maximiser l'utilisation des énergies renouvelables et à réaliser des économies.
- Modèle de fonctionnement:
- Pendant la journée : L'énergie solaire ou éolienne alimente principalement la charge. L'énergie excédentaire est convertie en courant alternatif par des onduleurs et stockée dans le BESS ou injectée dans le réseau.
- La nuit : Lorsque l'énergie solaire ou éolienne est réduite, le BESS fournit de l'énergie stockée, le réseau servant de source secondaire.
- Avantages:
- Réduction de la dépendance à l'égard du réseau et des coûts d'électricité.
- Augmentation de l'utilisation des énergies renouvelables, favorisant la durabilité de l'environnement.
- Amélioration de l'indépendance énergétique et de la résilience.
2. Micro-réseaux : Alimentation électrique fiable et protection des infrastructures critiques
Dans les micro-réseaux, les BESS jouent un rôle crucial en fournissant une alimentation de secours, en atténuant les fluctuations du réseau et en améliorant la stabilité et la fiabilité, en particulier dans les zones éloignées ou sujettes aux pannes.
- Modèle de fonctionnement:
- Fonctionnement normal : Des générateurs distribués (par exemple, solaire, éolien, diesel) alimentent le micro-réseau, l'énergie excédentaire étant stockée dans le BESS.
- Défaillance du réseau : Le BESS libère rapidement l'énergie stockée pour fournir une alimentation de secours, assurant ainsi le fonctionnement des infrastructures critiques.
- Charge de pointe : le BESS soutient les générateurs distribués, en atténuant les fluctuations du réseau et en assurant sa stabilité.
- Avantages:
- Amélioration de la stabilité et de la fiabilité des micro-réseaux, garantissant le fonctionnement des infrastructures critiques.
- Réduction de la dépendance à l'égard du réseau et augmentation de l'autonomie énergétique.
- Optimisation de l'efficacité des générateurs distribués, ce qui permet de réduire les coûts d'exploitation.
3. Applications résidentielles : Énergie propre et habitat intelligent
Pour les ménages équipés de panneaux solaires sur leur toit, le BESS permet de maximiser l'utilisation de l'énergie solaire, en fournissant une énergie propre et une expérience énergétique intelligente.
- Modèle de fonctionnement:
- Pendant la journée : Les panneaux solaires alimentent les charges domestiques, l'énergie excédentaire étant stockée dans le BESS.
- La nuit : Le BESS fournit de l'énergie solaire stockée, complétée par le réseau en cas de besoin.
- Contrôle intelligent : Le BESS s'intègre aux systèmes domestiques intelligents pour ajuster les stratégies de charge et de décharge en fonction de la demande de l'utilisateur et des prix de l'électricité pour une gestion optimale de l'énergie.
- Avantages:
- Réduction de la dépendance à l'égard du réseau et des coûts d'électricité.
- Utilisation d'énergies propres, soutien à la protection de l'environnement.
- Amélioration de l'expérience en matière d'énergie intelligente, amélioration de la qualité de vie.
Conclusion
Les systèmes BESS sont une technologie clé pour parvenir à un système énergétique plus propre, plus intelligent et plus durable. À mesure que la technologie progresse et que les coûts diminuent, les systèmes BESS joueront un rôle de plus en plus important dans la création d'un avenir meilleur pour l'humanité.
