Importance croissante du stockage de l’énergie sur batteries pour la distribution d’énergie
Lorsqu'il s'agit de distribution d'énergie, la fiabilité et la haute disponibilité font partie des préoccupations les plus pressantes. Un système de stockage d'énergie par batterie (BESS) contribue à fournir ces caractéristiques à un système de distribution d'énergie. Les systèmes modernes de gestion de l'énergie (EMS) doivent gérer et distribuer l'énergie, ce qui fait du stockage d'énergie un outil inestimable pour fournir de l'énergie au bon endroit au bon moment. Un BESS peut également offrir d'autres avantages, comme la réduction des coûts et des émissions de gaz à effet de serre. Il peut être utilisé lorsque des pannes surviennent dans les lignes électriques, dans les sous-stations électriques, ou lors d'interruptions programmées.
Examinons de plus près le BESS, comment il fonctionne avec vos systèmes de gestion de réseau et pourquoi il est un composant essentiel de votre système global.
Qu’est-ce qu’un BESS ?
Un BESS est un type de système de stockage d'énergie qui accumule et stocke l'énergie pour la distribuer ultérieurement. Il doit être contrôlé par un système de gestion de l'énergie qui coordonne les différents composants impliqués pour un processus entièrement optimisé. Les distributeurs d'énergie peuvent utiliser un BESS pour collecter l'énergie excédentaire et la distribuer aux sources critiques pendant les coupures de courant. Les destinataires de l'énergie peuvent être des installations d'urgence, médicales et industrielles.
Les composants d'un BESS comprennent les batteries, les systèmes logiciels qui le contrôlent et les ressources auxiliaires nécessaires comme les systèmes de contrôle de la température, du feu et de la ventilation. Souvent, un BESS utilise des batteries au lithium-ion, mais d'autres options incluent les batteries au plomb, au nickel-cadmium et au sodium-soufre, chacune d'entre elles ayant des avantages et des inconvénients uniques.
Un BESS peut offrir toute une série d’avantages :
- Améliorations de l’efficacité : l'utilisation d'un BESS permet de minimiser les pertes dans les systèmes de distribution afin de réduire les coûts opérationnels. Des informations de surveillance détaillées donnent un aperçu des comportements de production et de consommation, ce qui permet au distributeur d'optimiser le système et de réduire les coûts de génération.
- Fiabilité : l’énergie éolienne et solaire peut varier dans la quantité d'énergie produite en un temps donné. Elles sont intermittentes et imprévisibles. Avec un BESS, les producteurs d'énergie renouvelable peuvent maintenir la capacité à un niveau élevé pour répondre aux demandes, même pendant les périodes de faible ensoleillement ou de vent.
- Revente d'énergie : vous pouvez charger les batteries BESS lorsque les prix de l'électricité sont bas, et lorsque les prix sont élevés, les décharger et vendre l'énergie. Cette capacité peut être particulièrement utile pour l'énergie solaire, où les fournisseurs d'électricité peuvent conserver l'énergie à haute disponibilité jusqu'à ce qu'elle atteigne un prix plus élevé.
- Régulation de la fréquence : certains types de production d'énergie entraînent des fréquences incohérentes. Un BESS peut fournir une réponse rapide de fréquence (FFR), qui traite rapidement les changements de fréquence pour réduire le déséquilibre entre plusieurs générateurs synchrones. D’autres systèmes peuvent prendre plus de temps, mais un BESS n’a besoin que de quelques secondes pour mettre des ressources en ligne plus rapidement.
- Flexibilité : un BESS est relativement facile à installer parce que les batteries peuvent être placées n’importe où. Vous n'avez pas besoin de travailler autour des ressources naturelles, comme les réservoirs souterrains ou les endroits avec des vitesses de vent élevées.
- De meilleurs résultats pour l’utilisateur : un BESS est utile pour le fournisseur d'électricité et l'utilisateur final, car il contribue à améliorer la qualité de l’électricité. Une meilleure alimentation permet aux utilisateurs de réaliser des opérations plus fiables et de réaliser potentiellement des économies.
En bref, un BESS peut augmenter de manière significative la fiabilité et la rentabilité d'un système de distribution électrique. Comme les énergies renouvelables deviennent plus viables et plus fiables, les experts s'attendent à ce que le marché mondial du BESS croisse à un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 16,3 % d’ici 2029.
Comment un BESS soutient différents types d’énergie
Un BESS fonctionne particulièrement bien pour certains types de production et de distribution d'énergie en remédiant à leurs inconvénients, tels que l'imprévisibilité et la variation. C'est un élément majeur qui permet aux entreprises de services publics ou aux entreprises de passer aux énergies renouvelables tout en maintenant un temps de fonctionnement et des performances élevés.
Énergie solaire
L'énergie solaire est sensible aux résultats intermittents. Le soleil ne brille pas toujours, et quand il le fait, l'énergie doit être stockée pour être utilisée quand il ne brille pas, comme la nuit et les jours nuageux. Le BESS peut assurer ce stockage et fonctionner comme un régulateur de fréquence pour maintenir la stabilité du système. L'énergie solaire exige une fréquence de sortie adéquate pour chaque cas de taux de pénétration photovoltaïque afin d'atteindre les limites acceptables du code de réseau. En tant qu'outil d'arbitrage énergétique, le BESS permet également de réaliser des économies importantes pour le succès global de l'installation.
Utiliser un BESS en combinaison avec EMS est une solution particulièrement prometteuse pour les micro-réseaux, où les réseaux électriques peuvent rendre le système plus vulnérable à l’intermittence et aux charges dynamiques.
Énergie éolienne
L’énergie éolienne a des limites similaires, avec une disponibilité intermittente et des fluctuations du rendement. Un BESS permet de contrôler ces conditions imprévisibles, de telle sorte que les installations éoliennes peuvent continuer à fournir une énergie fiable et un revenu plus élevé.
Production d’électricité classique
L’électricité générée à partir de carburants fossiles ou d’énergie nucléaire peut aussi bénéficier d’un BESS. La plupart de l’énergie produite aux États-Unis provient encore du gaz naturel et du charbon. À nouveau, un BESS offre des capacités d’arbitrage énergétique pour aider à améliorer le rendement du système, mais il peut aussi augmenter l’efficacité du système en accédant à l’énergie stockée quand cela est nécessaire. Même si votre alimentation électrique est fiable, des pannes peuvent se produire en raison des dommages ou problèmes dans le système de livraison. Un BESS aide en fournissant une énergie de réserve pour répondre à la demande des clients même en cas d’urgence.
Il peut aussi jouer un rôle important dans la transition de sources d’énergie non renouvelable à des sources d’énergie renouvelable en fournissant un stockage d’énergie pour compenser l’imprévisibilité pendant la mise en œuvre de nouvelles sources d’énergie.
Qu’entendons-nous par le terme « BESS » ?
Il est possible de stocker de l’énergie dans un système de stockage de l’énergie sur batteries (BESS) en la chargeant depuis le réseau ou une centrale électrique puis en la déchargeant quand de l’électricité ou d’autres services du réseau sont requis.
POURQUOI est-il nécessaire d’avoir un BESS à l’échelle du réseau ?
Les BESS qui sont déployés à l’échelle du réseau améliorent la stabilité du réseau en compensant les lacunes et les interruptions du transfert électrique. À l’avenir, les altérations des secteurs de l’économie qui consomment une quantité importante d’énergie créeront des possibilités d’investissement dans des technologies innovantes qui ont le potentiel de rendre ces secteurs plus résilients et de réduire les émissions de carbone.
COMMENT les batteries peuvent-elles stocker et distribuer l’énergie depuis des sources renouvelables ?
Un BESS peut être ajouté aux ou remplacer les réseaux électriques existants s’il est construit à grande échelle et maintenu en place.
BESS et IIoT
Une autre considération importante pour un BESS est la façon dont il s’intègre avec l’Internet industriel des objets (IIoT). Un BESS repose sur une série d’entrées concernant l’état du système, la demande et le rendement. Connecter votre BESS à des appareils IoT est essentiel pour la surveillance constante, l’évaluation et la collecte de données. L’industrie IIoT peut permettre au BESS de créer un vaste réseau de livraison d’énergie fiable et constante dans le monde entier. Il permet aussi aux techniciens de gérer la distribution de l’énergie avec bien plus de données disponibles et depuis des endroits hors site.
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