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Comment spécifier un BESS de 4 MWh pour une usine automobile à Gqeberha

Concept de stockage industriel par batterie « MegSolid » destiné à une usine de construction automobile de Gqeberha, comprenant une installation photovoltaïque et un système de stockage d'énergie par batterie (BESS) en conteneurs

Le dimensionnement du système de stockage par batterie industrielle à Gqeberha doit être adapté au processus de production qu’il est censé protéger. Définissez l’objectif d’exploitation avant de choisir la puissance du système de contrôle de puissance (PCS) ou la capacité énergétique de la batterie :

Ce que démontre le projet « Public 4 MWh » — et ce qu’il ne démontre pas

Ce projet de référence démontre qu'il est possible de combiner une installation solaire de grande envergure en aval du compteur, un système de stockage par batterie et un générateur sur un site de construction automobile à Gqeberha, dans le cadre d'un accord commercial à long terme. Il met également en évidence une priorité pour les acheteurs que les pages génériques consacrées aux systèmes de stockage par batterie (BESS) omettent souvent : la batterie peut créer davantage de valeur en assurant un arrêt sécurisé des processus qu’en tentant de faire fonctionner chaque machine pendant une longue coupure de courant.

Fait rendu publicCe qu'un acheteur pourrait en conclureCe qui reste à vérifier
Site de construction automobile de GqeberhaL'application et le lieu sont réelsCharges de production et charges électriques confidentielles
Plus de 5 MWc de production photovoltaïque solaireLe photovoltaïque joue un rôle essentiel dans la stratégie énergétiqueRendement horaire, coupure, limitation et plafonds d'exportation
Système de stockage d'énergie par batterie (BESS) de 4 MWhLa classe énergétique indiquée est de 4 MWhPCS MW, énergie CA utilisable, durée et obligation liée à la fin de vie
Intégration du générateurLe projet prévoit une autre source d'énergie réglableHeure de début, charge minimale, synchronisation et règles de recharge
Contrat d'approvisionnement en énergie verte d'une durée de 20 ansLa mise en service commerciale à long terme fait partie intégrante du projetDisponibilité, dégradation, droits de répartition et préjudice en matière de performance du BESS

Le simple chiffre public “ 4 MWh de BESS ” ne suffit pas pour établir un devis de projet. MegSolid vérifie au préalable six données techniques :

Choisissez l'objectif d'utilisation avant de choisir la batterie

Les usines automobiles comportent des processus dont les conséquences en cas d'interruption varient considérablement. Une brève chute de tension peut arrêter une ligne commandée par un automate programmable (PLC), même si la consommation énergétique totale de l'usine ne change pratiquement pas. Un processus de moulage, de traitement thermique, de revêtement, d'air comprimé ou d'eau de refroidissement peut nécessiter suffisamment de puissance et de temps pour atteindre un état de sécurité. D'autres charges peuvent attendre la remise en service du générateur ou rester déconnectées.

Écrivez ces objectifs par ordre de priorité. Si une réserve de secours est obligatoire, le système de gestion de l’énergie (EMS) ne doit pas utiliser cette même réserve de charge pour l’écrêtement des pics, à moins que le contrat ne précise comment et quand cette réserve sera rétablie. Le Guide de la logique de priorité du système EMS de BESS fournit le cadre de gestion des conflits de commande ; l'usine automobile doit y ajouter les conditions d'autorisation spécifiques au processus et les confirmations d'état de sécurité.

Quatre mégawattheures, c'est de l'énergie, pas la puissance du PCS

Une valeur de 4 MWh ne permet pas à l'EPC de déterminer si le site a besoin d'une puissance de conversion de 500 kW, 2 MW ou 4 MW. La durée n'est égale à l'énergie divisée par la puissance qu'une fois que les limites de mesure et les conditions d'énergie utilisable ont été définies. Par exemple, 4 MWh divisés par 2 MW équivalent arithmétiquement à deux heures, mais cela ne correspond pas à une garantie de fonctionnement de deux heures pour la centrale, car il faut encore tenir compte des équipements auxiliaires, du SOC en service, des pertes de conversion, de la température, du vieillissement et de la disponibilité.

L'acheteur doit établir un modèle de charge séquentiel plutôt qu'un simple rectangle. Chaque groupe de processus se voit attribuer une demande initiale en kW ou en kVA, une heure de démarrage, une durée de fonctionnement, une exigence relative à la montée en puissance ou au démarrage du moteur, ainsi qu'une condition de libération. La somme de ces valeurs évolue tout au long de l'événement d'arrêt.

Schéma de dimensionnement d'un système de stockage d'énergie par batterie (BESS) industriel montrant qu'une capacité de 4 MWh ne détermine ni la puissance du système de protection des équipements (PCS) ni la durée d'arrêt de sécurité
Données obligatoiresPourquoi cela modifie le BESS ?Justificatifs relatifs à l'appel d'offres
Données d'événement d'une seconde ou moinsMet en évidence les creux, les chutes, les pics et les transitoires de redémarrageExportation des données enregistrées par l'enregistreur de qualité d'énergie
Historique des charges par intervalles de 15 minutesPrend en charge la modélisation énergétique, des pics de consommation et des installations photovoltaïquesAu moins 12 mois, si possible
Calendrier des moteurs et des variateurs de fréquenceDéfinit la puissance de démarrage en kVA, le temps de montée en puissance et la tolérance de tensionFiches techniques des moteurs et réglages de protection
Séquence d'arrêt du processusDéfinit quelles charges sont exécutées et pendant combien de tempsMatrice de cause à effet approuvée
Données d'exploitation du générateurDéfinit le délai de démarrage, la charge minimale et l'autorisation de chargeContrôleur de groupe électrogène, données relatives au carburant et à la synchronisation
Étude électrique SLD et étude des défautsDéfinit la tension, le transformateur, la protection et les limites de l'îlotDessins et dossiers d'étude à jour

Si l'objectif est d'alléger la charge sur les transformateurs plutôt que d'assurer la résilience de la production, utilisez le Guide décisionnel pour la modernisation des transformateurs BESS. Ne laissez pas ce scénario d'exploitation se substituer discrètement à l'obligation d'arrêt des processus ; ils utilisent en effet des plages de charge et des critères d'acceptation différents.

Établir une hiérarchie des charges critiques dans le secteur automobile

C'est au responsable de la production — et non au fournisseur de batteries — qu'il incombe de classer chaque ligne d'alimentation. La liste ci-dessous constitue un schéma décisionnel et ne fait en aucun cas référence à Borbet SA ni à aucun autre site mentionné. Les processus automobiles réels varient selon les usines, les produits et les équipements.

Le SLD doit placer ces niveaux en aval des alimentations contrôlées. Si le BESS est raccordé à un bus d'installation non divisé, un compresseur ou un chargeur à faible priorité peut consommer la réserve destinée à un arrêt contrôlé. Le Guide de la liste des points SCADA BESS permet d'identifier les mesures, les commandes, les conditions de validation et les signaux de retour nécessaires pour garantir le respect de la hiérarchie.

Séquence EMS : de la perturbation du réseau à un état de fonctionnement sûr

Un descriptif EMS crédible précise l'autorité responsable de chaque transition. Il ne se contente pas d'indiquer ‘ secours automatique ’. Le système de contrôle de la centrale (PCS) est responsable de la sécurité des procédés ; le système EMS du BESS est responsable des limites de stockage et de la gestion ; le PCS est responsable de la conversion électrique ; les relais de protection sont responsables de l'isolation électrique ; et le contrôleur du générateur est responsable de l'état de préparation du générateur. Les interfaces entre ces autorités doivent être explicitement définies.

Usine automobile de Gqeberha : schéma unifilaire du système BESS indiquant les charges du générateur solaire raccordé au réseau, le système de gestion de l'énergie (EMS) et le compteur de livraison dans le cadre d'un contrat d'achat d'électricité (PPA)

Une perte de communication nécessite sa propre table d'états. Définissez le délai d'expiration de la dernière commande valide, la puissance de secours, la réserve SOC, l'autorité locale/à distance, la destination de l'alarme et la procédure de réinitialisation. Utilisez le Guide en cas de panne de communication BESS plutôt que de partir du principe qu’une défaillance du réseau se résoudra d’elle-même sans risque.

Transformer un titre de contrat d'achat d'électricité (PPA) d'une durée de 20 ans en une capacité de livraison mesurable

Le document de référence public de Gqeberha fait état d'un accord d'approvisionnement en énergie verte d'une durée de 20 ans, mais ne précise pas les conditions détaillées relatives aux performances des batteries. Un nouvel acheteur ne devrait pas reproduire un contrat qu'il n'a pas consulté. L'appel d'offres et l'annexe du contrat d'achat d'électricité (PPA) devraient plutôt traduire les résultats commerciaux en obligations basées sur les relevés de compteurs.

PPA ou obligation de serviceDéfinition obligatoirePreuve d'acceptation
Puissance disponible du système BESSPuissance nette en kW CA ou kVA, facteur de puissance, durée et compteurDonnées relatives aux essais de mise en service et aux intervalles
Énergie fourniekWh CA net, niveau de charge initial (SOC), niveau de charge final (SOC) et traitement auxiliaireEssai de débit sur compteur étalonné
Disponibilité de l'arrêt de sécuritéRéserve obligatoire, état de réponse et événements exclusRapport sur les événements horodatés et les séquences d'automatisme
Droits de régulation des installations photovoltaïques et des systèmes de stockage d'énergie par batterie (BESS)Qui est habilité à mobiliser, à libérer, à réduire ou à préserver la réserve ?Autorisations EMS et journal d'audit
Dégradation et améliorationDurée de la garantie, seuil énergétique et partie responsableMéthode de test de capacité annuel
Disponibilité et remèdeMaintenance programmée, exclusions, délai d'intervention et mesures correctivesCalcul mensuel de la disponibilité et registre des incidents

Le compteur de livraison doit correspondre à ce qui a été convenu. Si le contrat prévoit un approvisionnement en énergie au niveau du bus de process, les pertes au niveau du transformateur, des câbles et des équipements auxiliaires en amont de ce point ne peuvent être ignorées. Le Guide de diagnostic pour le test de capacité du système BESS explique pourquoi certains systèmes peuvent ne pas détecter un test énergétique prévu par le contrat sans qu'une alarme de batterie ne se déclenche.

Évaluation des produits MegSolid pour un besoin de l'ordre de 4 MWh

La sélection des produits ne peut débuter qu’une fois que la puissance, l’énergie fournie et la tension sur site ont été définies. Le tableau ci-dessous reprend les caractéristiques techniques vérifiées dans la dernière version de la base de connaissances techniques MegSolid. Il ne prétend pas indiquer qu’un modèle particulier ait été utilisé chez Borbet SA, et ne constitue pas un choix définitif pour une autre usine automobile.

Plateforme MegSolidNote publiée et vérifiéeInterprétation en matière de marchés publics
ESSC0500B-1075500 kW / 1,0752 MWh ; 400 V ; LFP ; refroidissement par air intelligent à régulation de températureRéférence modulaire de classe MWh ; le nombre d'unités et l'architecture en parallèle nécessitent une ingénierie de projet
ESSC1000B-21501 000 kW / 2,1504 MWh ; 400 V ; LFP ; refroidissement par air intelligent à régulation de températureDeux unités correspondent à 2 MW / 4,3008 MWh d'un point de vue purement arithmétique ; l'énergie fournie, la redondance et les conditions de fonctionnement restent à vérifier.
MegSolid Energon 5000INTL2,7 MW / 5,0159 MWh ; 690 V ; refroidissement liquide intelligent ; IP55Option à conteneur unique de l'ordre du MWh ; la composition chimique n'est pas rendue publique et l'intégration à la tension du réseau doit faire l'objet d'une conception technique

Comparez les Gamme de systèmes de stockage d'énergie par batterie (BESS) en conteneurs MegSolid ESSC avec le Plateforme 5000INTL à refroidissement par liquide. Demandez à MegSolid de vous fournir une matrice de conformité tenant compte du SLD du projet, de la séquence de charge, des limites d'énergie utilisable, des données environnementales, de l'objectif de disponibilité et du calendrier du contrat d'achat d'électricité (PPA), plutôt qu'un simple devis sous forme de brochure.

Comment évaluer la sécurité des composants à semi-conducteurs sans avoir à réétiqueter les produits

MegSolid développe une technologie de batterie hybride à état solide, mais la classification de l'électrolyte doit être confirmée pour le système commandé. Les spécifications publiques de l'ESSC identifient des cellules LFP ; la composition chimique de la cathode LFP ne suffit pas à elle seule à prouver qu’il s’agit d’un électrolyte liquide, semi-solide ou à l’état solide. La page publique actuelle de 5000INTL ne définit pas l’architecture de son électrolyte. Aucune de ces deux plateformes ne devrait être qualifiée de « à l’état solide » à moins que le devis, la fiche technique signée et la nomenclature ne corroborent cette classification.

Une configuration à semi-conducteurs ou hybride validée peut améliorer les caractéristiques thermiques spécifiques au niveau des cellules et réduire la dépendance à l'égard d'un électrolyte liquide libre, mais elle n'élimine pas le risque d'emballement thermique et ne remplace pas les dispositifs de contrôle du système. Les acheteurs du secteur automobile doivent demander des informations concernant les performances des cellules, la propagation des défaillances, les limites du système de gestion de batterie (BMS), la conception du refroidissement, la détection des gaz et des fumées, la lutte contre l'incendie, l'isolation, les procédures d'intervention d'urgence et les exigences d'installation pour le modèle proposé. Consultez le Gamme de solutions de stockage d'énergie à l'état solide MegSolid, puis exiger des éléments probants au niveau du modèle avant d'attribuer le projet.

Les FAT et les SAT doivent prouver les limites du processus

Les essais en usine permettent de vérifier le bon fonctionnement des PCS, BMS, EMS, des dispositifs de protection et des E/S simulées commandés. Ils ne permettent toutefois pas de valider une séquence de processus automobile qui n'a pas été raccordée. La réception sur site doit donc associer des mesures électriques à des vérifications des automates de l'usine et à une méthode approuvée de gestion des risques de production.

Utilisez le Guide de l'observateur BESS FAT pour attribuer les justificatifs avant l'expédition. Vérifiez également les données relatives à la construction civile, aux entrées de câbles et aux dégagements techniques avec le Guide de mise en œuvre des fondations BESS en extérieur avant que le conteneur n'arrive à Gqeberha.

Veuillez inclure ces champs dans l'appel d'offres BESS pour le secteur automobile

Rubrique « Appel d'offres »Contribution minimale de l'acheteurRetour obligatoire du fournisseur
Objectif commercialArrêt sécurisé, continuité d'alimentation, énergie solaire, priorité aux pics de consommation ou au groupe électrogèneModes de fonctionnement et limites des avantages
Système électriqueSLD, tension, transformateur, niveau de défaut, protection et mise à la terreProposition relative au SLD, à la classification PCS et à la philosophie de protection
Charges de traitementListe des alimentations, kW/kVA, démarrages des moteurs, séquence et temps de retour à l'état de sécuritéConformité en matière de puissance et d'énergie en fonction du temps
Énergie photovoltaïque, réseau électrique et groupe électrogèneModèle photovoltaïque, règle d'exportation, données relatives au groupe électrogène et exigences du réseau publicRépartition EMS, verrouillages et états de repli
Performances du PPACompteur, disponibilité, énergie fournie, dégradation et droits de régulationValeurs garanties, exclusions, méthode d'essai et mesures correctives
Conditions du siteConfiguration, environnement, altitude, exposition côtière, accès et contraintes liées aux incendiesGA, charges sur les fondations, jeux et déclassement environnemental
CommandesProtocoles, liste des points, propriété du réseau et politique de cybersécuritéRelations de cause à effet, liste à puces et matrice des problèmes de communication
Essais et remiseTémoins, tolérances, format des données brutes et responsablesProcédures FAT/SAT, rapports, formation et dossier de réception des travaux

Avant de publier l'appel d'offres, utilisez le Guide de qualification des fournisseurs de systèmes de stockage d'énergie par batterie (BESS) à usage commercial et le Guide réglementaire sud-africain sur les systèmes de stockage d'énergie par batterie (BESS). L'EPC doit encore vérifier que le site en question répond aux exigences en vigueur à Nelson Mandela Bay en matière de services publics, de sécurité incendie, d'environnement et de construction.

Cinq signaux d'alerte à prendre en compte avant d'attribuer un contrat pour un système de stockage d'énergie par batterie (BESS) de 4 MWh

La meilleure offre n'est pas celle qui affiche la plus grande capacité de batterie. C'est celle qui prouve les performances d'exploitation de la centrale à un niveau défini, dans un scénario défini, avec des responsabilités qui restent mesurables tout au long de la durée du contrat d'achat d'électricité (PPA).

Cet article présente un cadre de référence pour les procédures d'appel d'offres. Pour recevoir une fiche de demande de devis (RFQ) modifiable relative au système de stockage d'énergie par batterie (BESS) destiné à une usine automobile — comprenant notamment les séquences de coupure sécurisée des charges, la puissance du système de contrôle de puissance (PCS), les limites d'énergie fournie, les états du système de gestion de l'énergie (EMS), la coordination des générateurs, les garanties du contrat d'achat d'électricité (PPA) et les champs relatifs aux responsabilités lors des essais FAT/SAT —, veuillez envoyer un e-mail à [email protected]. Veuillez inclure le SLD du site, les données de charge par intervalle, les fichiers relatifs aux événements liés à la qualité de l'énergie, la liste des moteurs, les données sur les générateurs, les informations sur les installations photovoltaïques et la séquence d'arrêt des processus approuvée.

FAQ

Il identifie uniquement l'énergie stockée nominale. Il ne définit pas la puissance du système de stockage d'énergie (PCS), l'énergie alternative utilisable, la durée, les charges de processus, les conditions de démarrage, la dégradation ni les limites contractuelles du compteur.

D'un point de vue arithmétique, deux unités publiées correspondent à 2 MW et 4,3008 MWh. Il ne s'agit là que d'un calcul indicatif ; l'architecture en parallèle, l'énergie utilisable, la redondance, la tension du site et les performances du processus nécessitent une étude technique du projet et la signature de documents officiels.

En général, cela ne se fait pas sans une analyse de rentabilité complète et spécifique à l'ensemble de l'installation. Il convient de séparer les contrôles de sécurité, les charges d'arrêt, les équipements de redémarrage, les charges flexibles et les alimentations non critiques, afin que la réserve soit utilisée pour atteindre les objectifs de production approuvés.

Utilisez la valeur maximale de kW ou de kVA coïncidente dans le modèle d'arrêt séquentiel, puis vérifiez l'accélération du moteur, la chute de tension, le facteur de puissance, l'impédance du transformateur, la durée de la surcharge et les conditions de transfert du générateur.

Fournir les SLD contrôlés, les charges par intervalles, les enregistrements de perturbations à grande vitesse, les données relatives aux moteurs et aux variateurs de fréquence, les priorités des alimentations, la séquence d'état de sécurité, les commandes des générateurs, les paramètres de protection ainsi que les critères d'acceptation du propriétaire de l'installation de production.

Définir la détection de perte de réseau, la confirmation d’îlotage, le soutien des charges critiques, le démarrage et la qualification des générateurs, le transfert par étapes, l’autorité de charge, la charge minimale des générateurs, la récupération des réserves et les états de défaillance des communications.

Puissance nette disponible du réseau, énergie fournie en courant alternatif, emplacement du compteur, état de charge initial (SOC), traitement auxiliaire, disponibilité, dégradation, droits de répartition, exclusions de maintenance, délais de remise en état et mesures correctives en matière de performance.

FAT doit permettre de vérifier le système commandé et les interfaces simulées. SAT doit permettre de valider la transition électrique mise en place, la séquence d'états de sécurité du processus, la coordination des générateurs, l'énergie fournie, les alarmes, la reprise du fonctionnement et les preuves horodatées.

Non. Une configuration à semi-conducteurs ou hybride certifiée peut améliorer les caractéristiques thermiques spécifiques au niveau des cellules, mais la sécurité du système dépend toujours du BMS, du PCS, du refroidissement, des dispositifs de détection, d'extinction, d'isolation, ainsi que des contrôles d'installation et d'exploitation.

Veuillez nous transmettre les informations suivantes : emplacement du site, SLD, tension, données relatives au transformateur et aux dispositifs de protection, fichiers de charge, séquence d'arrêt des processus, liste des moteurs, données relatives aux panneaux photovoltaïques et aux générateurs, limites requises du contrat d'achat d'électricité (PPA), conditions sur site et calendrier de livraison.

Le stockage par batterie industrielle à Gqeberha peut assurer l'arrêt contrôlé des processus, la continuité sélective, l'utilisation de l'énergie solaire, la coordination des générateurs et la gestion mesurée des pics de consommation pour les sites de fabrication, lorsqu'il est conçu à partir des données électriques et de production spécifiques à l'usine.

Non. Il est cité comme référence de marché documentée de manière indépendante. Cet article ne prétend pas que MegSolid a fourni ce projet et ne transfère pas ses détails de conception non divulgués à une autre usine.

Évaluez les classes de capacité ESSC1000B-2150 et 5000INTL une fois que la puissance PCS, l'énergie fournie, la tension sur site, la redondance et la séquence de fonctionnement ont été définies. La sélection finale nécessite un devis de projet, une fiche technique signée, une nomenclature et une matrice de conformité.

MegSolid (Hong Kong) Limited se concentre sur la R&D, la conception et la fourniture de systèmes de stockage d'énergie haute performance. Forts de dix ans d'accumulation technique, nous proposons des solutions d'armoires extérieures de stockage d'énergie personnalisées, des onduleurs résidentiels et des solutions d'alimentation portable à des clients du monde entier.
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