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Un projet de batterie à usage commercial et industriel n'est prêt à faire l'objet d'un appel d'offres que lorsque la conception précise ce que le système doit alimenter, pendant combien de temps, à quelle tension et avec quel facteur de puissance, ainsi que son comportement au point de raccordement commun. MegSolid utilise ces données pour sélectionner la batterie, le système de conversion de puissance (PCS) et les dispositifs de commande, tandis que l'EPC local se charge des aspects spécifiques au site. Raccordement au tableau électrique de 400 V, Conception des fondations d'un système BESS en extérieur et Liste des points SCADA.
Une conception insuffisante se manifeste généralement lorsque l'une des six données suivantes fait défaut : la puissance continue requise en kW, la puissance réactive requise en kVA, l'énergie requise en kWh CA, la limite de fonctionnement du PCC, les contraintes environnementales du site et les essais de réception. Si l’un de ces éléments fait défaut, un produit peut sembler conforme sur un devis et pourtant ne pas supporter la charge, déclencher le tableau électrique, se recharger lors d’un deuxième pic de demande ou être livré sans les justificatifs nécessaires à la réception.
La conception doit aboutir à six résultats vérifiables
La conception d'un système de stockage d'énergie par batterie commence par la mesure des conditions sur site et aboutit à des valeurs pouvant être vérifiées lors des essais FAT et SAT. Une base de conception utile doit permettre d'identifier :
- 1. Alimentation en courant alternatif continu et transitoire : le déficit de puissance sur site prolongé, la charge de démarrage des moteurs, la durée de la surcharge et les besoins en puissance réactive.
- 2. Énergie CA requise : l'énergie destinée à la charge protégée ou à l'écrêtement des pointes au point de livraison convenu, y compris la plage de SOC d'exploitation et les exigences relatives à la fin de vie.
- 3. Interface électrique : Emplacement du PCC, tension nominale, fréquence, niveau de défaut, disposition des disjoncteurs, tracé des câbles, méthode de mise à la terre et stratégie de protection.
- 4. Comportement de contrôle : modes de fonctionnement, priorités, emplacements des capteurs de courant et des compteurs, points de consigne, alarmes, communications et état de sécurité intégrée.
- 5. Limite environnementale : température, altitude, humidité, risque de condensation, poussière, eau, exposition au sel, rayonnement solaire, récepteur acoustique et accès pour la maintenance.
- 6. Preuve d'acceptation : calculs, plans, fiches techniques, paramètres de protection, registres FAT, procédures SAT, limites des tests de capacité et documents de transfert.
Ces résultats permettent de distinguer un écran de famille de produits d'un projet de construction finalisé. Un écran permet de sélectionner une famille. Les dimensions des câbles, les paramètres de protection, les détails de génie civil et les permis nécessitent toujours des données relatives au chantier et l'intervention d'un ingénieur local.
Commencez par examiner le profil de charge, puis vérifiez les caractéristiques nominales indiquées sur la plaque signalétique de la batterie
Ne commencez pas par consulter un catalogue de batteries. Commencez par les données de comptage, les charges qui doivent rester alimentées et la charge que le système de stockage d'énergie par batterie (BESS) doit prendre en charge.
Pour l’écrêtement des pics, utilisez les données par intervalle provenant du même compteur que celui qui définit la demande du réseau. Un intervalle de facturation de 15 minutes peut masquer de brefs pics de production ; des données plus fréquentes sont donc utiles pour vérifier la réponse du PCS et le fonctionnement en surcharge. Pour l’alimentation de secours, répertoriez les charges par paliers plutôt que d’indiquer une seule valeur totale en kW. Déterminez quels systèmes de commande, éclairages de secours et systèmes de communication nécessitent une alimentation ininterrompue ; programmez les pompes, compresseurs ou équipements de production pour les phases ultérieures ; maintenez hors tension les charges différées approuvées.
Un kit pratique comprend :
- au moins un mois représentatif de données sur la demande par intervalles, ainsi que les variations saisonnières ou de production connues ;
- un programme de charge protégée indiquant la puissance en kW, en kVA ou le facteur de puissance, le mode de démarrage et la durée requise ;
- le schéma unifilaire et le PCC proposé ;
- les caractéristiques nominales du transformateur, son impédance, sa tension et les informations disponibles concernant le courant de défaut ;
- puissance nominale du générateur, séquence de l'ATS, charge minimale et restrictions relatives à la puissance inverse ;
- Puissances nominales des onduleurs photovoltaïques, limites d'injection et production mesurée ou modélisée ;
- la température ambiante, la température à l'entrée de l'équipement, l'altitude, l'humidité et les conditions d'exposition ;
- le délai de rétablissement nécessaire avant le prochain quart de travail ou la prochaine interruption prévue.
Si les données mesurées sont incomplètes, précisez l'hypothèse et les éléments d'information encore nécessaires. Une phrase telle que “ Charge protégée de 80 kW pendant 60 minutes, sous réserve d'un enregistrement d'une semaine et de la détection du démarrage du compresseur ” peut servir d'introduction à un écran. En revanche, une phrase telle que “ Environ 100 kW d'alimentation de secours ” ne peut pas servir d'introduction.
Puissance active, puissance apparente et énergie
Les unités kW, kVA et kWh répondent à différentes questions de conception. Le kW décrit la puissance active. Le kVA définit les exigences en matière de capacité de transport de courant du système de conversion de puissance (PCS) et des équipements à courant alternatif. Le kWh indique pendant combien de temps la batterie peut alimenter une charge donnée, une fois prises en compte les pertes et les limites de fonctionnement.
En cas de déficit prolongé du site :
Alimentation en courant alternatif continu requise ≥ déficit maximal soutenu du site après un délestage approuvé
Lorsque le facteur de puissance de la charge est inférieur à l'unité :
Puissance apparente requise (kVA) ≥ puissance active requise (kW) ÷ facteur de puissance de conception
Pour les sauvegardes par étapes :
Énergie CA de la charge protégée = Σ(charge en kW × durée de l'étape en h)
Lorsque le calcul part de l'énergie nominale de la batterie :
Énergie nominale requise de la batterie ≥ énergie CA de la charge protégée ÷ (fraction de SOC utilisable × rendement de distribution CA × fraction de capacité en fin de vie)
Chaque facteur doit être délimité de manière précise. Le rendement de distribution en courant alternatif doit être adapté à la puissance de fonctionnement, à la température et au parcours de conversion. La fraction de SOC utilisable doit correspondre à la stratégie d'exploitation, y compris toute réserve conservée à des fins de protection de la batterie. Le facteur de fin de vie doit correspondre à la capacité exigée par le contrat au point de service indiqué.
Si un fournisseur indique une puissance active garantie, comparez-la à la charge requise au même point de mesure de la puissance active. Ne divisez pas à nouveau cette valeur de puissance active garantie par le rendement du PCS. N'utilisez le “ rendement maximal du système ” comme rendement aller-retour que si la fiche technique et la méthode d'essai le définissent explicitement de cette manière.
Le fonctionnement transitoire fait l'objet d'une vérification distincte. Un système PCS fonctionnant en continu à 80 kW nécessite tout de même une vérification distincte pour le démarrage d'un compresseur de 80 kW. Le courant de démarrage, la méthode de démarrage, la limite de chute de tension, la courbe de surcharge du PCS et la séquence de charges simultanées doivent être validés avant que l'armoire puisse être verrouillée.
Déterminer ce que le BESS doit contrôler
Un système de stockage d'énergie par batterie (BESS) de type C&I peut répondre à plusieurs objectifs, mais ceux-ci doivent être classés selon un ordre de priorité explicite. Sinon, deux points de consigne, pourtant raisonnables pris isolément, risquent d'entrer en concurrence pour la même capacité de batterie.
écrêtage des pointes
Le régulateur mesure la consommation d'électricité au point de raccordement (PCC) et procède à la décharge avant que la demande moyenne du réseau ne dépasse la valeur cible. La conception nécessite de prendre en compte l'intervalle de facturation, la latence du compteur, la réponse du PCS, le plafond de décharge, le seuil minimal de SOC et une règle de rétablissement qui ne génère pas de nouveau pic. Le Spécifications de contrôle du PCC devrait définir la polarité CT, la qualité des données, les pertes de communication et la gestion des mesures obsolètes.
Alimentation de secours
La conception prévoit une puissance et une énergie suffisantes pour le profil de charge critique par paliers. Elle définit également le comportement en cas de transfert, les responsabilités en matière de formation ou de suivi du réseau, les conditions de redémarrage à froid, les configurations du neutre et de la mise à la terre, ainsi que l'ordre de réactivation des charges. Une page produit ne mentionnant pas de temps de transfert spécifique au modèle ne garantit pas un transfert sans heurts.
Recharge photovoltaïque et autoconsommation
Le système de gestion de l'énergie (EMS) recharge la batterie lorsque la production photovoltaïque dépasse le niveau d'utilisation sur site ou d'exportation autorisé, sous réserve des limites relatives à la tension de la batterie, à l'état de charge (SOC), à la température et au système de conversion de puissance (PCS). Les modules photovoltaïques, la construction du champ photovoltaïque et l'installation solaire locale restent généralement dans le périmètre du contrat EPC ou de l'appel d'offres local, sauf indication contraire dans le contrat. La conception du système de stockage d'énergie par batterie (BESS) nécessite tout de même des données sur la puissance photovoltaïque, car la disponibilité de la recharge influe sur le plan de reprise.
Coordination des générateurs
La séquence de commande doit empêcher toute puissance inverse indésirable, toute charge faible instable et toute interférence entre les commandes de tension et de fréquence. La charge minimale du générateur, sa capacité de rampe, le délai de démarrage et l'état du disjoncteur doivent être connus avant la validation définitive de la logique. La conception doit respecter une procédure définie Séquence de commande du BESS et du groupe électrogène diesel, et non une simple mention générique du type “ compatible avec un générateur ”.
Exportations nulles
L'exportation nulle correspond à une régulation en boucle fermée au niveau du PCC. Une case à cocher dans la fiche technique ne suffit pas à définir la boucle. Le sens de mesure, le biais d'importation de sécurité, le seuil d'exportation, le délai, la bande morte de régulation et la réponse en cas de perte de communication font tous partie de la description fonctionnelle.
Définir le PCC, le tableau de distribution et la limite de protection
Le point de couplage commun (PCC) sert de référence pour l'importation, l'exportation, la protection et le contrôle. Le fait de déplacer le transformateur de courant (TC) de l'entrée du réseau vers un tableau en aval modifie ce que perçoit le système de gestion de l'énergie (EMS). Un système de stockage d'énergie par batterie (BESS) peut réguler parfaitement une limite erronée si la conception n'identifie pas le PCC sur le schéma unifilaire.
Le dossier technique électrique doit comporter les éléments suivants :
- puissance nominale du bus du tableau de distribution, résistance aux courts-circuits et disposition des voies de réserve ;
- puissance nominale, impédance, groupe vectoriel et type de neutre du transformateur ;
- Tension nominale du PCS et nécessité d'un transformateur d'isolement ou d'un transformateur élévateur ;
- conducteur du câble, isolation, méthode d'installation, regroupement, longueur du tracé et correction liée à la température ambiante ;
- capacité de coupure et de fermeture des disjoncteurs, critères de discrimination et exigences en matière de déclenchement à distance ;
- fonctions de protection contre les surintensités, les défauts à la terre, la tension, la fréquence, l'anti-îlotage et d'interconnexion ;
- rapport CT, classe, charge, polarité, emplacement et voie de communication du compteur ;
- l'arrêt d'urgence, l'interface avec le système d'extinction d'incendie et l'état de sécurité en cas de coupure de l'alimentation auxiliaire.
La classification PCS ne prouve pas que le tableau électrique existant soit en mesure de prendre en charge le raccordement. La contribution au courant de défaut, la capacité thermique, la coordination des protections et les règles locales d'interconnexion nécessitent des études au niveau du projet. La norme IEEE 1547-2018 traite de l'interconnexion des ressources énergétiques décentralisées (DER) et de leur interopérabilité avec les réseaux électriques, tandis que IEEE 1547.9-2022 fournit des orientations pour l'application de ces exigences au stockage d'énergie. Les codes de réseau locaux et l'autorité compétente restent prépondérants.
Vérifier la compatibilité de l'architecture du produit avec le site
Le choix du produit doit respecter les valeurs limites requises, et non la valeur nominale en kWh la plus proche. Le tableau ci-dessous présente une sélection préliminaire de la gamme de produits MegSolid, basée sur les données actuellement publiées. La sélection définitive nécessite une fiche technique validée, ainsi que la prise en compte de la température et de l'altitude du site, du cycle de service, du facteur de puissance, d'une étude de protection et d'une architecture électrique approuvée.
| Gamme de produits | Puissance et énergie publiées | Interface AC | Notes thermiques et notes relatives au site | Ajustement préliminaire |
|---|---|---|---|---|
| ESSA0100B-0215 | 100 kW / 215,04 kWh | 400 V, 50/60 Hz | Refroidissement par air intelligent ; indice de protection IP54 ; plage de fonctionnement déclarée : 0 à 45 °C | Armoire compacte C&I dans laquelle la puissance, l'énergie et les conditions environnementales restent dans les limites contrôlées |
| Energon 261.24 | 125 kVA / 261,24 kWh | 400 V ou 480 V, 50/60 Hz | Refroidissement par liquide ; plage de fonctionnement indiquée : −20 à 55 °C ; déclassement au-delà de 45 °C et au-delà de 2 000 m | Sites nécessitant une architecture à refroidissement par liquide ou une plage de température ambiante plus large, en fonction de la puissance en kW au facteur de puissance du projet |
| ESSC1000B-2150 | 1 000 kW / 2,1504 MWh | 400 V | Refroidissement par air à régulation intelligente de la température | Installations C&I de plus grande envergure ou applications industrielles où un système intégré de l'ordre du mégawatt est adapté à l'architecture du site |
| 5000INTL | 2,7 MW / 5,0159 MWh | 690 V | Système de refroidissement par liquide intelligent ; indice de protection IP55 ; plage de fonctionnement indiquée : −30 à 55 °C | Projets de plusieurs mégawatts dotés d'une architecture interne de 690 V et d'une conception de raccordement MT spécifique au projet |
Ne remplacez pas la valeur de 125 kVA d'Energon par 125 kW tant que le facteur de puissance et la fiche technique correspondante n'ont pas été vérifiés. Un conteneur de 5,0159 MWh laisse également un déficit de 3 MW non couvert si la puissance du PCS est de 2,7 MW. L'énergie supplémentaire prolonge la durée de fonctionnement. Elle n'augmente pas la puissance du PCS.
Les modèles ESSA mentionnent actuellement des cellules LFP. La plateforme ESSA peut prendre en charge des configurations de cellules spécifiques à chaque projet, mais le nom de la gamme ne suffit pas à lui seul à prouver que chaque unité fournie utilise des cellules à l'état solide. La composition chimique, le fournisseur des cellules et les justificatifs de conformité doivent correspondre au modèle indiqué dans le devis et à la documentation du projet.
Exemple concret : des données de compteur à une fourchette de conception
Prenons l'exemple d'une usine dont la limite de soutirage autorisée est de 500 kW. Les données de comptage toutes les 15 minutes indiquent une demande normale de 420 kW et un pic de production récurrent de 560 kW. Le déficit préliminaire lié à l'écrêtement des pics est le suivant :
Puissance de régulation des pointes = 560 kW − 500 kW = 60 kW
Cela permet de déterminer la contribution minimale en puissance active pendant le pic mesuré. Les exigences finales relatives au PCS incluent également la marge de contrôle, la charge en puissance réactive, la latence des données et tout pic plus bref détecté lors d'un enregistrement à plus haute résolution.
Cette même centrale dispose d’un programme de charge protégée en deux phases :
| Scène | Charger | Durée | Énergie CA |
|---|---|---|---|
| Commandes, communications et entraînements essentiels | 80 kW | 15 min | 20 kWh |
| Réduction de la charge des processus essentiels | 45 kW | 45 min | 33,75 kWh |
| Total | 60 min | 53,75 kWh |
Avec un facteur de puissance nominal de 0,86, la puissance apparente requise pour le premier étage est de :
Puissance apparente requise = 80 kW ÷ 0,86 = 93,0 kVA
Cette valeur ne permet de vider l'écran continu de la plaque signalétique que pour les équipements d'une puissance supérieure à 93 kVA dans les conditions du projet. Le démarrage des moteurs doit encore faire l'objet d'une vérification distincte. Tant que les données relatives au plus grand nombre de démarrages simultanés, à la méthode de démarrage, à la limite de chute de tension et à la courbe de surcharge du PCS ne sont pas disponibles, le modèle reste une orientation préliminaire.
Si la fraction SOC utilisable convenue est de 80%, que le rendement de livraison AC utilisé pour le point de fonctionnement est de 92% et que le contrat exige une capacité en fin de vie de 80%, le critère d'énergie nominale est le suivant :
Énergie nominale requise ≥ 53,75 kWh ÷ (0,80 × 0,92 × 0,80) = 91,3 kWh
Ces pourcentages constituent des hypothèses techniques pour cet exemple et ne constituent en aucun cas des garanties universelles de MegSolid. Remplacez-les par les données réelles du projet. Le calcul de la récupération pour la prochaine équipe est également important. Lorsque l'usine se maintient près de son plafond d'importation, la puissance de recharge disponible détermine le temps nécessaire pour récupérer les 53,75 kWh consommés.
Vérifiez la plage de charge avant de régler la capacité de la batterie
Une batterie dont la capacité a été adaptée en fonction de la décharge peut tout de même s'avérer inutilisable si le site ne peut pas la recharger avant la prochaine intervention. La limite de charge doit être calculée au PCC :
Puissance de charge autorisée du système de stockage d'énergie par batterie (BESS) = limite de soutirage − demande simultanée de l'installation − marge technique
Si la limite de soutirage de la centrale est de 500 kW, que la demande simultanée est de 430 kW et que la marge convenue est de 20 kW, il ne reste que 50 kW pour la recharge. Une recharge à un point de consigne plus élevé reproduirait précisément le pic de demande que le système est censé éliminer.
Le projet doit préciser :
- l'énergie nécessaire à la remise en état après chaque mode de fonctionnement ;
- la date de reprise la plus précoce et la plus tardive acceptables ;
- Disponibilité de la recharge photovoltaïque et incertitude des prévisions ;
- limites de recharge sur le réseau en fonction de l'heure d'utilisation ou des instructions du fournisseur d'électricité ;
- limites de puissance de charge de la batterie et du PCS en fonction du SOC et de la température ;
- Que se passe-t-il lorsque la réserve de secours entre en conflit avec la restauration visant à réduire les pics de consommation ?.
Le système EMS doit déclencher une alerte claire indiquant “ réserve non récupérable avant la date limite ” lorsque la puissance de charge disponible est insuffisante. Si l’objectif de réserve n’est pas atteint sans qu’une alerte ne soit déclenchée, l’équipe suivante pourrait considérer que la réserve est prête alors qu’elle ne l’est pas.
Conception adaptée à la température, à l'altitude, à la poussière, à l'eau et au bruit
Le programme environnemental doit tenir compte des conditions d'admission de l'équipement, et pas seulement des moyennes météorologiques régionales. Une armoire située à proximité d’un mur chauffé par le soleil ou d’un conduit d’évacuation de processus peut présenter une température d’admission plus élevée que celle relevée par la station météorologique. La densité réduite de l’air en altitude affecte le refroidissement et nécessite de vérifier la puissance disponible du système de refroidissement (PCS). L’accumulation de poussière modifie la perte de charge des filtres et la fréquence d’entretien. L’air humide peut se condenser sur les surfaces internes même si la pluie ne pénètre jamais dans l’enceinte.
Pour chaque site, notez :
- température ambiante maximale et minimale ;
- température maximale prévue à l'entrée de l'équipement sous l'effet de la chaleur solaire et de celle provenant de l'installation voisine ;
- l'altitude d'installation et la limite de déclassement indiquée par le fabricant ;
- humidité relative, plage de points de rosée et historique de condensation ;
- type de poussière, schéma de chargement, accès au filtre et fréquence de remplacement ;
- exposition à la pluie, aux jets d’eau, aux inondations et aux problèmes de drainage ;
- distance par rapport au littoral, dépôt de sel et catégorie de corrosion ;
- récepteur acoustique le plus proche et critère de bruit diurne/nocturne applicable.
L'indice de protection IP ne prend pas en compte le refroidissement, le sel, la condensation ni le bruit. Ces éléments doivent faire l'objet de justifications distinctes. La règle de conception est la suivante :
Puissance CA continue requise ≤ puissance CA disponible garantie aux conditions de température, d'altitude et de facteur de puissance du projet
Si le site se situe en dehors d'une plage publiée, n'inventez pas de courbe de déclassement proportionnelle. Renseignez-vous auprès du fabricant pour connaître la limite autorisée ou modifiez l'architecture.
Définir l'architecture EMS, SCADA et des compteurs
La conception d'un système de régulation nécessite une liste des points de consigne et une séquence de fonctionnement. Un schéma représentant “ EMS ” sous la forme d'une simple case ne précise ni le responsable du point de consigne, ni le compteur qui ferme la boucle, ni la mesure à prendre en cas de perte de communication.
Indiquez au minimum :
- Puissance active, puissance réactive, tension, courant, fréquence et état du disjoncteur du PCC ;
- niveau de charge de la batterie (SOC), état de santé, puissance de charge/décharge disponible et limites de température ;
- État de fonctionnement du PCS, kW, kVA, facteur de puissance, alarmes et état local/à distance ;
- La disponibilité des panneaux photovoltaïques et du générateur, leur production et l'état des disjoncteurs y ont été intégrés ;
- limite d'importation/exportation des services publics et mode de fonctionnement actif ;
- source de la commande, priorité, droits d'écriture et délai d'expiration de la commande ;
- synchronisation horaire, intervalle d'archivage et durée de conservation des enregistrements d'événements ;
- mesures de sécurité en cas de données erronées, de CT inversés, de valeurs figées et de perte de communication.
Les essais de réception des commandes doivent vérifier le signe et le sens. Un transformateur de courant PCC inversé peut faire passer une commande de décharge pour une augmentation des importations, ce qui peut amener le régulateur à intensifier ses efforts dans la mauvaise direction. Le SAT doit simuler ou créer en toute sécurité des conditions d’importation et d’exportation, confirmer le signe mesuré et vérifier que la perte du compteur principal entraîne l’état de sécurité spécifié.
La protection anti-surcompensation doit également figurer dans le cahier des charges. Lorsque la batterie atteint son état de charge (SOC) ou sa limite de puissance, le régulateur doit cesser d'accumuler une correction impossible. Sans ce comportement, le système risque de dépasser la valeur cible lorsque la contrainte disparaît.
Adapter les données relatives à la sécurité au système concerné
Les preuves de sécurité doivent être spécifiques au modèle et à la configuration, et doivent pouvoir être rattachées au système fourni. Un certificat de cellule ne certifie pas l’armoire dans son ensemble. Un essai réalisé sur une armoire ne couvre pas automatiquement un conteneur plus grand, une cellule différente, un espacement différent entre les modules, un système de refroidissement différent ou une configuration anti-incendie différente.
Voici quelques références utiles :
- UL 9540 pour les systèmes complets de stockage d’énergie et leurs équipements de charge, de décharge, de protection, de contrôle et de communication ;
- UL 9540A pour évaluer les caractéristiques de propagation d'un incendie dû à un emballement thermique ;
- NFPA 855 concernant les exigences minimales visant à atténuer les risques liés aux systèmes de stockage d'énergie (ESS) ;
- IEC 62933-5-2:2025 concernant les exigences de sécurité relatives aux risques liés aux interactions entre sous-systèmes dans les systèmes de stockage d'énergie électrochimiques ;
- IEC TR 62933-3-200:2025 pour les principes de conception, notamment le dimensionnement, le choix des sous-systèmes, l'intégration, l'aménagement du site et les mesures de sécurité.
Le référentiel applicable dépend du pays, de l'autorité compétente, de l'assureur, du type d'installation et du contrat. Le tableau de conformité doit préciser le modèle exact, la révision, la norme d'essai, le numéro de rapport, le laboratoire, la configuration et les éventuelles restrictions. Une mention “ conforme aux normes UL ” ou “ certifié IEC ” sans cette traçabilité ne constitue pas un document de validation.
Délimiter clairement les responsabilités du fabricant et celles de l'EPC
Des lacunes en matière de responsabilité apparaissent souvent au niveau des bornes de câbles, de la limite du compteur, de l'alimentation auxiliaire et de l'interface de mise en service. Une matrice des responsabilités doit être convenue avant la passation de la commande.
| Tâche | MegSolid / fournisseur d'équipements | Ingénieur EPC / ingénieur de projet local | Vérification conjointe |
|---|---|---|---|
| Configuration du BESS et du PCS | Données relatives au modèle contrôlé, limites d'exploitation et exigences en matière d'interface | Vérifier la compatibilité entre les fonctions et le site | Liste des équipements approuvés |
| Travaux de génie civil et fondations | Dimensions de l'équipement, masse, données relatives au levage et à l'ancrage | Étude géotechnique, fondations, drainage, voies d'accès et validation locale des plans | Analyse de l'interface de dessin |
| Travaux d'électricité liés à la AC et aux équipements auxiliaires | Données des bornes, exigences relatives aux charges auxiliaires et interface de protection | Études relatives aux appareillages de commutation, aux câbles, à la mise à la terre, aux transformateurs et à la protection des sites | SLD et examen des résiliations |
| EMS et SCADA | Signaux, protocoles, limites et logique côté équipement pris en charge | Compteur de site, réseau, intégration SCADA et interface avec les services publics | Tests point à point et tests fonctionnels |
| Interface incendie et urgences | Informations relatives à la détection et à la suppression des systèmes fournis | Plan de sécurité incendie du site, accès, interfaces externes et autorisation des autorités | Test de causalité |
| FAT | Procédures d'usine, équipements d'essai et registres contrôlés | Exigences relatives aux témoins et plan d'essai approuvé | Clôture de la liste des travaux à réaliser |
| Installation et SAT | Manuels d'installation et assistance technique inclus dans le contrat | Installation, autorisations locales, mise sous tension et sécurité sur le chantier | SAT, test de performance et transfert |
Le contrat commercial peut modifier ces limites, mais il doit le faire de manière explicite. MegSolid fournit le BESS, le PCS ou le système intégré, ainsi que la documentation technique associée et l'assistance pour les essais d'acceptation sur site (FAT), dans le cadre du périmètre convenu. Les travaux de génie civil locaux, les appareillages de commutation, le câblage, les autorisations et l'installation restent à la charge de l'EPC local, sauf si le contrat signé en attribue la responsabilité à une autre partie.
Transformer les données du site en base de conception
Veuillez nous transmettre le fichier de charge par intervalle, le programme de charge protégé, le schéma unifilaire, la tension sur site, le facteur de puissance, la température, l'altitude et les objectifs d'exploitation. La première analyse permettra d'identifier la plage de puissance et d'énergie, les points techniques en suspens et la gamme de produits MegSolid adaptée, sans considérer les hypothèses comme des paramètres définitifs.
Prévoir des marges FAT et SAT pour pallier les risques liés à la conception
Le FAT permet de vérifier le matériel fourni et la logique avant l'expédition. Le SAT permet de vérifier le système installé, le câblage sur site, les compteurs, les interfaces de protection et le comportement réel en fonctionnement. Le FAT et le SAT ne sont pas interchangeables.
Spécifique à un projet Essai de réception en usine du système BESS doit inclure, le cas échéant :
- vérification du modèle, du numéro de série, du micrologiciel et de la version du plan ;
- contrôles visuels, mécaniques, de câblage et de respect des couples de serrage ;
- vérification de l'isolation, de la mise à la terre de protection et de l'alimentation auxiliaire ;
- batterie, PCS, CVC ou refroidissement par liquide, alarmes incendie et d'arrêt d'urgence ;
- opération de charge et de décharge aux points d'essai convenus ;
- Tests du mode EMS, de la consigne, des limites, des alarmes et de la perte de communication ;
- Vérification des registres SCADA et des horodatages ;
- liste des travaux à réaliser et dossier de pièces justificatives, le tout faisant l'objet d'un suivi rigoureux.
SAT devrait ajouter les éléments qui ne sont pas fournis d'origine :
- rapport CT, polarité et sens de la puissance PCC ;
- disjoncteurs, dispositifs de verrouillage, arrêts d'urgence et déclenchements de protection ;
- les voies de communication du site et le comportement en cas de perte de signal ;
- réduction des pics de consommation ou réponse « zéro exportation » au niveau du compteur lui-même ;
- le générateur et la séquence ATS, lorsqu'ils étaient inclus ;
- transfert et rétablissement progressifs de la charge protégée ;
- limite de récupération de charge à la frontière d'importation opérationnelle ;
- essai de capacité ou de performance au point AC défini dans le contrat.
Si un test de capacité n'atteint pas la valeur cible sans déclencher d'alarme, vérifiez tout d'abord les limites du test, le SOC initial, les charges auxiliaires, la température, le niveau de puissance, les limites de tension et les conditions d'arrêt anticipé. La méthode de dépannage décrite dans Analyse des tests de capacité du système BESS empêche de comparer la valeur nominale en courant continu avec un résultat en courant alternatif non corrigé.
Liste de contrôle pour la révision de conception avant la mise en service de l'équipement
La liste de contrôle suivante est suffisamment concise pour être utilisée lors d'une réunion de conception et suffisamment stricte pour éviter tout achat prématuré :
- Fonction : Les priorités en matière de réduction des pics de consommation, d'alimentation de secours, de recharge photovoltaïque, d'appoint par générateur et de gestion des exportations sont classées par ordre d'importance.
- Données : L'intervalle de mesure, la qualité de l'horodatage, les données manquantes et la base saisonnière sont enregistrés.
- Puissance : La puissance continue en kW et en kVA, le facteur de puissance, les démarrages du moteur et la durée des surcharges sont vérifiés.
- Énergie : La limite de fourniture en courant alternatif, la fenêtre SOC, les pertes, la dégradation et la capacité requise en fin de vie sont définies.
- Rétablissement : La puissance de recharge disponible et le délai de reconstitution de la réserve sont calculés.
- Connexion : Les données relatives au courant de courant continu (PCC), à la tension, au niveau de défaut, au transformateur, au tableau de distribution, au câble et à la mise à la terre ont été validées.
- Commandes : Les informations relatives à la propriété du compteur, à la priorité de commande, à l'état de sécurité intégrée, aux alarmes et aux points SCADA sont transmises.
- Environnement : La température, l'altitude, l'humidité, la poussière, le sel, l'eau, le bruit et l'accès pour l'entretien sont vérifiés.
- Sécurité : Des rapports spécifiques à chaque modèle et la matrice des codes applicables sont disponibles.
- Champ d'application : Les responsabilités du constructeur, de l'EPC, du propriétaire et du fournisseur d'énergie sont attribuées.
- Tests : Les procédures FAT, SAT et de test de capacité s'appuient sur des critères d'acceptation mesurables.
- Remise : Les schémas, les configurations, les micrologiciels, les manuels, les pièces de rechange, les formations et les conditions de garantie sont répertoriés.
Même si la case “ non ” est cochée sur la liste de contrôle, un montant budgétaire peut tout de même être autorisé. Cela devrait toutefois empêcher la validation finale du modèle lorsque la valeur manquante est susceptible de modifier l'architecture, la garantie, l'interface électrique ou les conditions de réception.
De la conception à un système de stockage d'énergie par batterie (BESS) C&I disponible à la vente
Ne commencez pas la conception en partant de la batterie la plus puissante que le budget permet. Partez d'une charge mesurable et d'une limite clairement définie. La puissance, en kVA, et l'énergie sont calculées séparément. Le PCC, les conditions du site, la logique de commande et les essais de réception sont ensuite élaborés en fonction de cette charge.
Ce processus permet au service des achats de disposer d'une comparaison solide. Une armoire moins chère qui ne comprend pas le compteur, le transformateur, l'étude de protection, la mise en service ou la garantie d'énergie utilisable ne constitue pas une offre équivalente. Cette base de conception commune permet également à l'EPC d'identifier les travaux de construction locaux avant l'arrivée des équipements.
Pour les applications compactes de type 400 V C&I, une armoire ESSA constitue le premier choix logique lorsque ses limites en matière de puissance, d’énergie et d’environnement correspondent aux exigences du projet. Un système Energon à refroidissement liquide convient à des profils de température, de facteur de puissance ou de fonctionnement différents, une fois que sa capacité en kW a été confirmée. Les projets de l'ordre du mégawatt s'orientent vers les architectures ESSC ou 5000INTL lorsque leur tension et les interfaces du site correspondent aux principes de conception. Le choix final dépend des données vérifiées du site, et non de la gamme de produits.
Comparer les configurations du système de stockage d'énergie par batterie (BESS) MegSolid C&I
Fournissez les bases de conception et indiquez les valeurs qui sont encore provisoires. La comparaison précisera l'orientation préliminaire concernant les équipements, les hypothèses qui restent en suspens et les interfaces EPC qui doivent être résolues avant la validation.
FAQ
1. Quelles informations sont nécessaires pour lancer la conception d'un système de stockage d'énergie par batterie (BESS) C&I ?
Commencez par rassembler les données relatives à la charge par intervalles, le programme de charge protégée, le schéma unifilaire, les données concernant les transformateurs et les tableaux de distribution, la tension et le facteur de puissance sur site, les conditions environnementales, les informations relatives aux générateurs et aux installations photovoltaïques, ainsi que les modes de fonctionnement requis. L'évaluation préliminaire peut s'appuyer sur des hypothèses, mais chaque hypothèse ayant une incidence sur le choix des produits doit être signalée en vue d'une confirmation ultérieure.
2. Faut-il d'abord dimensionner un système de stockage d'énergie par batterie (BESS) en kW ou en kWh ?
Ces deux paramètres sont indispensables et aucun ne remplace l'autre. Les valeurs en kW et en kVA déterminent si le PCS est capable de supporter la charge et de gérer la puissance réactive. La valeur en kWh détermine la durée. Vérifiez les démarrages transitoires et les conditions de surcharge séparément de ces deux paramètres.
3. Quelle est la différence entre le kW et le kVA dans la conception d'un système de stockage d'énergie par batterie (BESS) ?
Le kW correspond à la puissance active fournie à la charge. Le kVA correspond à la puissance apparente et détermine le courant alternatif à une tension donnée. Une charge nécessitant 100 kW avec un facteur de puissance de 0,8 consomme 125 kVA, sans tenir compte d'aucune marge de conception supplémentaire ni d'aucune exigence relative aux transitoires.
4. La capacité nominale de la batterie en kWh peut-elle être utilisée comme autonomie de secours ?
Non. L'autonomie dépend de la plage de SOC utilisable, des pertes de conversion en courant alternatif, de la consommation des équipements auxiliaires, de la puissance de décharge, de la température, des limites de tension et de la capacité requise en fin de vie. Utilisez l'énergie CA utilisable garantie lorsqu'elle est disponible et veillez à ce que les limites de mesure restent cohérentes.
5. Comment calcule-t-on la puissance de lissage des pics ?
Soustrayez l'objectif d'importation convenu de la demande mesurée sur site au niveau du PCC, puis vérifiez l'intervalle de comptage, les pics les plus rapides, la latence de contrôle, la part de puissance réactive et la marge. Le contrôleur doit également disposer d'un SOC suffisant au moment où le pic se produit.
6. Pourquoi la recharge des systèmes de stockage d'énergie par batterie (BESS) peut-elle générer un nouveau pic de demande ?
La recharge vient s'ajouter à l'importation du site. Si le point de consigne de récupération ne tient pas compte de la demande simultanée de l'installation, la charge combinée peut dépasser l'objectif de demande. Calculez la puissance de recharge autorisée à partir de la limite de soutirage, de la demande réelle de l'installation et d'une marge technique.
7. Un PCS de 125 kVA fournit-il 125 kW ?
Uniquement avec un facteur de puissance unitaire et dans le respect de toutes les autres limites de fonctionnement. Avec un facteur de puissance de 0,8, 125 kVA correspondent à 100 kW. Utilisez le facteur de puissance prévu pour le projet et la courbe de capacité du PCS régulé.
8. Un système de stockage d'énergie par batterie (BESS) de 400 V peut-il être raccordé directement à un tableau électrique existant ?
Ce n'est qu'après avoir vérifié les caractéristiques nominales des bus et des disjoncteurs, la résistance aux courts-circuits, la coordination des protections, la capacité des câbles, la mise à la terre, la disposition des voies de secours et les exigences de l'autorité de raccordement. La correspondance de la tension nominale est nécessaire mais non suffisante.
9. Où faut-il installer le compteur PCC et les transformateurs de courant ?
Ils doivent être installés au niveau de la limite du réseau électrique que le système de stockage d'énergie par batterie (BESS) est censé réguler. Le rapport de transformation, la classe, la charge, la polarité et le chemin de communication du transformateur de courant doivent permettre d'atteindre la précision et le temps de réponse requis. L'emplacement doit figurer sur le schéma unifilaire approuvé.
10. Une armoire de protection IP54 est-elle automatiquement adaptée à une utilisation en extérieur ?
Non. La norme IP54 définit un niveau précis de protection contre les infiltrations. Elle ne précise pas la capacité de fonctionnement à pleine puissance à des températures élevées ou en altitude, le contrôle de la condensation, la résistance au brouillard salin, la conformité acoustique, la protection contre les inondations ni la fréquence d'entretien requise pour les filtres.
11. Quelle est la différence entre FAT et SAT pour un BESS ?
Le contrôle FAT permet de vérifier l'équipement fabriqué, la configuration documentée et la logique testable en usine avant l'expédition. Le contrôle SAT permet de vérifier, sur le site du projet, le câblage spécifique à l'installation, les compteurs, les disjoncteurs, les dispositifs de protection, les systèmes de communication et les séquences de fonctionnement.
12. Qui est chargé de l'installation du BESS ?
Le contrat signé fait foi. Dans le cadre d'un accord type de fourniture d'équipements, le fabricant fournit le système de stockage d'énergie par batterie (BESS), les documents d'interface réglementés et l'assistance convenue pour les essais d'acceptation en usine (FAT). L'EPC local se charge des travaux de génie civil, de l'appareillage de commutation, du câblage, des autorisations, de l'installation sur site et de l'ingénierie locale, ainsi que des activités conjointes d'essais d'acceptation sur site (SAT) et de remise des travaux.
13. Comment comparer les solutions ESSA, Energon et les systèmes de stockage d'énergie par batterie (BESS) en conteneurs ?
Comparer la puissance garantie aux conditions de température, d’altitude et de facteur de puissance spécifiques au projet ; l’énergie CA utilisable ; l’architecture de tension ; le refroidissement ; les limites environnementales ; les protections et les commandes ; l’étendue des travaux d’installation ; les justificatifs de réception et les exigences de maintenance tout au long du cycle de vie. Le kWh nominal ne suffit pas à lui seul à établir l’équivalence.
