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Dans une mine, une station de ski ou une usine de montagne située à 3 300 m d'altitude, une puissance nominale de 100 kW pour le système PCS constitue le premier critère de sélection. Le service des achats doit toutefois tenir compte de la puissance disponible en kW et en kVA en continu à l'altitude étudiée, de la température d'entrée de l'équipement et du facteur de puissance requis. Ces valeurs permettent de déterminer quel MegSolid Il convient de déterminer quel type d'onduleur (onduleur modulaire, onduleur avec transformateur intégré ou plateforme BESS complète) est le mieux adapté au projet avant que le schéma unifilaire et la liste des équipements ne soient définitivement arrêtés.
La réduction de la puissance nominale des systèmes de stockage d'énergie par batterie (BESS) en haute altitude prolonge la Système commercial de stockage par batterie destiné aux sites difficiles pilier en trois critères d'achat : la puissance disponible, la capacité de refroidissement et la coordination de l'isolation. Le Système de conversion d'énergie (PCS) MEGA à transformateur intégré propose une solution de 30 à 500 kW avec un transformateur d'isolement intégré, tandis que la gamme plus étendue MegSolid offre des options de PCS modulaires, d'onduleurs hybrides et d'armoires intégrées adaptées à différentes altitudes de site et différents besoins en puissance. Le choix final tient compte de l’ensemble du circuit d’alimentation, y compris l’appareillage de commutation, la protection CC, les raccordements de câbles, les équipements auxiliaires de refroidissement et l’armoire de batteries.
La règle de filtrage la plus rapide est la suivante :
Puissance CA continue requise ≤ puissance CA disponible garantie à l'altitude, à la température et avec le facteur de puissance du projet
L'altitude maximale publiée définit la limite d'exploitation. La valeur de puissance garantie figurant à droite de l'inégalité détermine la décision d'achat pour le site concerné.
Éléments à verrouiller avant le gel de la ligne unique
- Enregistrez l'altitude d'implantation telle qu'elle ressort du relevé topographique du projet, plutôt que d'utiliser l'altitude de la ville la plus proche.
- Demandez la courbe d'altitude spécifique au modèle, les essais ou les calculs sur lesquels elle repose, ainsi que toutes les conditions qui y sont associées.
- Combiner l'altitude, la température, le facteur de puissance et le fonctionnement en continu en un seul point de fonctionnement.
- Vérifiez les distances d'isolement dans l'air et les valeurs de résistance pour la tension d'alimentation et l'altitude.
- Suivez le parcours de la chaleur jusqu'à l'air ambiant, y compris dans les systèmes à refroidissement par liquide.
- Refuser un programme d'équipement mixte dans lequel la limite d'altitude d'un composant est inférieure à l'altitude du site.
Pourquoi l'altitude influe à la fois sur la dissipation thermique et sur les contraintes électriques
L'air se raréfie à mesure que l'altitude augmente. Un volume donné d'air refroidi transporte alors moins de masse ; par conséquent, un même débit de ventilation évacue moins de chaleur qu'au niveau de la mer. Les semi-conducteurs, les composants magnétiques, les condensateurs et les barres omnibus fonctionnent avec une marge thermique réduite. Le régulateur réagit alors par une réduction contrôlée de la puissance de sortie, une alarme de température ou un déclenchement lorsque la limite définie est atteinte.
Cette même rareté de l'air affaiblit également l'isolation par voie aérienne. Les distances de sécurité valables à basse altitude doivent être réévaluées en fonction de l'altitude réelle et de la catégorie de surtension. IEC 60664-1:2020 couvre la coordination de l'isolation basse tension jusqu'à 1 000 V CA ou 1 500 V CC, applique ses dispositions de base aux équipements utilisés jusqu'à 2 000 m d'altitude et fournit des recommandations pour les altitudes supérieures, y compris la correction d'altitude pour les distances de sécurité.
Ces effets se répercutent sur différentes parties du système :
| Effet de l'altitude | Équipement exposé | Justificatifs requis |
|---|---|---|
| Transfert de chaleur par convection réduit | Dissipateurs thermiques, ventilateurs, transformateurs, radiateurs, appareillages de commutation et équipements auxiliaires PCS | Données relatives à l'élévation de température et courbe de puissance disponible dans les conditions du projet |
| Diminution de la rigidité diélectrique de l'air | Barres omnibus, bornes, contacteurs, disjoncteurs, fusibles, dispositifs de protection contre les surtensions et appareillage de commutation | Calcul de coordination de l'isolation, distances de sécurité et preuves de résistance |
| Débit massique du ventilateur plus faible pour un débit volumétrique identique | Systèmes PCS à circulation d'air forcée, circuits d'air des armoires et refroidisseurs à sec | Choix du ventilateur/échangeur de chaleur en fonction de la densité de l'air sur site |
| Stress combiné lié à la température et à l'altitude | Semi-conducteurs de puissance, composants magnétiques et condensateurs | Une seule méthode de déclassement combinée, et non deux limites distinctes indiquées dans la brochure |
| Emplacement isolé, accès difficile pour l'intervention | Filtres, ventilateurs, pompes, circuits de refroidissement et pièces de rechange | Fréquence d'entretien, liste des alarmes, pièces de rechange sur site et procédure de dépannage |
L'écran principal du site est recouvert de Système commercial de stockage par batterie destiné aux sites difficiles. Les sections ci-dessous traitent des choix en matière d'alimentation électrique, de refroidissement et d'isolation en fonction de l'altitude.
Lisez les quatre valeurs d'altitude avant de comparer les produits
Une fiche technique peut contenir plusieurs données d'altitude qui répondent à différentes questions. Le service des achats doit identifier chacune d'entre elles.
Altitude à pleine puissance
Il s'agit de l'altitude maximale à laquelle le fournisseur garantit la puissance continue indiquée dans les autres conditions définies. Les fiches techniques la désignent souvent comme le seuil de déclassement. Si le document mentionne “ déclassement au-delà de 3 000 m ”, l'hypothèse de fonctionnement à pleine puissance cesse de s'appliquer au-delà de cette altitude.
Altitude maximale d'exploitation
Il s'agit de la limite d'altitude supérieure pour le fonctionnement. À cette altitude, la puissance de sortie peut être inférieure à celle indiquée sur la plaque signalétique. Un produit portant la mention “ altitude maximale 5 000 m ; déclassement au-delà de 3 000 m ” dispose d'une plage de fonctionnement de 2 000 m dans laquelle la courbe de régulation définit la valeur de puissance réduite.
Altitude de conception de l'isolation
Il s'agit de la valeur de tension utilisée pour la conception des distances de sécurité et de la résistance aux contraintes. Elle doit couvrir l'ensemble complet de l'équipement ainsi que les tensions continues et alternatives fournies. Une limite thermique à elle seule ne constitue pas une preuve d'isolation.
Altitude du site
Utilisez l'altitude du socle BESS indiquée dans le levé topographique du projet. Les données relatives à une ville, à un aéroport ou au fond d'une vallée situés à proximité peuvent sous-estimer l'altitude réelle d'installation. Tenez compte de la tolérance autorisée pour le levé topographique lorsque le site se trouve à proximité d'un seuil.
Inscrivez ces quatre valeurs sur une fiche de comparaison. Le fait de cocher la case « altitude maximale d'exploitation » signifie simplement que le modèle reste dans la plage d'altitude indiquée. La puissance disponible et l'isolation restent les facteurs déterminants pour la configuration.
Les limites d'altitude MegSolid dépendent du modèle utilisé
La référence produit actuelle de MegSolid indique différents seuils pour l'onduleur hybride, le PCS modulaire, le PCS à transformateur intégré et les plates-formes d'armoires.
| Produit ou modèle | Limite d'altitude publiée | Refroidissement et boîtier | Conséquence en matière de marchés publics |
|---|---|---|---|
| R30KH3 / R40KH3 / R50KH3 | 4 000 m maximum ; réduction de la puissance au-delà de 2 000 m | Circulation d'air forcée, IP65 | Demander la courbe de puissance disponible en kW et en kVA au-dessus de 2 000 m pour le modèle sélectionné |
| PMA080 / PMA0105 / PMA0125 | 5 000 m maximum ; réduction de la puissance au-delà de 3 000 m | Compartiment d'alimentation IP20, compartiment de commande IP6X | Considérez-le comme un module PCS nécessitant un boîtier adapté au projet et une conception de refroidissement |
| MEGA0030TS–MEGA0500TS | 5 000 m maximum ; réduction de la puissance au-delà de 3 000 m | Circulation d'air forcée, IP21, transformateur d'isolation intégré | Demander des données combinées sur la puissance en fonction de l'altitude et de la température, ainsi que des données sur l'élévation de température du transformateur |
| Série d'armoires d'extérieur ESSA | Altitude de référence publiée : 3 000 m | Refroidissement par air intelligent, IP54 | Utilisez la valeur de référence de 3 000 m pour la sélection initiale, puis confirmez la puissance en kW/kVA en fonction des conditions du site à partir des données issues du projet contrôlé. |
| Plateforme Energon 261,24 kWh | 4 000 m maximum ; réduction de la puissance au-delà de 2 000 m | Refroidissement par liquide ; précisions requises concernant le boîtier contrôlé | Demander la courbe d'altitude et les performances de dissipation thermique pour une puissance de 125 kVA dans les conditions du site |
| Système de stockage d'énergie par batterie (BESS) en conteneurs de 5 000 INTL | Altitude de référence publiée jusqu'à 4 000 m | Système de refroidissement par liquide intelligent, IP55 | Valider le conteneur, le PCS et le point de fonctionnement du système auxiliaire en tant qu'ensemble de projet unique |
Ces valeurs correspondent au premier écran ; la courbe de régulation spécifique au modèle indique le taux de déclassement. Un Catalogue technique ABB PCS100, par exemple, indique une réduction de capacité de 1% par 100 m au-delà de 1 000 m pour ce produit ABB. Cette valeur s'applique au modèle ABB mentionné et au champ d'application du document. Le dimensionnement MegSolid utilise donc la courbe de contrôle du modèle MegSolid commandé, plutôt que de reprendre un coefficient provenant d'un équipement sans rapport avec celui-ci.
Les pages produits consacrées aux Système de conversion d'énergie (PCS) MEGA à transformateur intégré, PCS modulaires PMA et Onduleur hybride R30KH3–R50KH3 doit être consultée conjointement avec la fiche technique actualisée correspondant au modèle commandé.
Un écran de projet de 3 300 m illustre l'importance de la courbe
Prenons l'exemple d'un projet situé à 3 300 m d'altitude qui nécessite une puissance réelle continue de 92 kW avec un facteur de puissance de 0,95. Les chiffres illustrent la méthode de sélection ; la courbe type homologuée et la garantie du projet déterminent la puissance finale disponible.
Puissance apparente requise = puissance réelle requise ÷ facteur de puissance
La charge nécessite donc environ 96,8 kVA avant d'ajouter la marge de sécurité prévue. Ce chiffre modifie d'emblée le débat concernant une unité d'une puissance nominale de 100 kW.
| Candidat | Écran de la plaque signalétique | Écran d'altitude à 3 300 m | Ce qui reste en suspens |
|---|---|---|---|
| Deux onduleurs R50KH3 | Puissance nominale totale de 100 kW | Au-dessus du seuil de déclassement de 2 000 m ; en dessous de la limite maximale de 4 000 m | Architecture parallèle, courbe par unité, capacité de courant réactif, redondance et conditions thermiques |
| PMA0105 | 105 kW nominaux en courant alternatif | Au-dessus du seuil de déclassement de 3 000 m ; en dessous de la hauteur maximale de 5 000 m | Puissance disponible en kW/kVA à 3 300 m d'altitude, coordination des aspects relatifs à l'enceinte du projet, au refroidissement et à l'isolation |
| MEGA0100TS | Puissance nominale de 100 kW, puissance apparente maximale de 110 kVA | Au-dessus du seuil de déclassement de 3 000 m ; en dessous de la hauteur maximale de 5 000 m | Puissance continue en kW et kVA en fonction de l'altitude et de la température, élévation de température du transformateur et condition du facteur de puissance |
| ESSA0100B-0215 | Puissance nominale de 100 kW en courant alternatif, énergie nominale de 215,04 kWh | Le site se trouve au-dessus de l'altitude de référence publiée de 3 000 m | Transférer le projet vers une étude ESSA technique ou comparer une architecture MegSolid avec une limite d'altitude publiée plus élevée |
| Energon | 125 kVA, 261,24 kWh | Au-dessus du seuil de déclassement de 2 000 m ; en dessous de la limite maximale de 4 000 m | Puissance disponible en kVA/kW à 3 300 m d'altitude, température, charge de refroidissement et configuration du système commandée |
L'écran « Plaque signalétique » répertorie les itinéraires possibles. Le tableau des conditions du site détermine ceux qui restent ouverts. Le modèle MEGA0100TS présente une puissance apparente maximale de 110 kVA dans le tableau public, alors que le projet nécessite une puissance continue de 96,8 kVA plus une marge à 3 300 m. La courbe d’altitude contrôlée détermine la marge disponible à ce point de fonctionnement.
La valeur publiée de 3 000 m définit la limite initiale de l'évaluation ESSA. À 3 300 m, l'étude du projet permet de déterminer si une configuration ESSA contrôlée peut être étayée par des preuves signées ou si une autre architecture MegSolid offre la plage d'altitude publiée appropriée. Cette approche maintient l'ESSA dans son périmètre documenté et offre aux projets à plus haute altitude une voie claire à travers la gamme MegSolid plus étendue.
Vérifier le PCS avant de valider le schéma unifilaire
Veuillez nous communiquer l'altitude relevée, l'amplitude horaire des températures, les puissances continues et transitoires en kW/kVA, le facteur de puissance, la plage de tension continue, le schéma unifilaire et l'indice de protection requis. MegSolid peut déterminer quelles courbes de modèle et quels documents relatifs à l'isolation sont encore nécessaires avant de valider une sélection.
La température et l'altitude doivent être appliquées au même point de fonctionnement
Deux limites distinctes indiquées dans les fiches techniques peuvent sembler suffisantes. Un PCS homologué pour 55 °C et 5 000 m nécessite tout de même un tableau de puissance combinant ces deux conditions (55 °C et 5 000 m).
Le projet doit prévoir une table ou une surface comportant au moins :
- Altitude
- Température d'entrée de l'équipement
- Puissance réelle continue
- Puissance apparente continue
- Facteur de puissance ou état de la puissance réactive
- Tension continue
- État du système de refroidissement
- Configuration du boîtier et de la circulation d'air
- Durée autorisée et conditions de récupération
Si le fournisseur fournit des coefficients distincts pour la température et l'altitude, la méthode de calcul doit être précisée. La multiplication, l'addition ou le choix du coefficient le plus faible peuvent donner lieu à des résultats différents. La garantie exige un résultat validé pour chaque point de fonctionnement de la conception.
Les modèles PMA PCS sont homologués pour fonctionner entre −30 et 60 °C, avec un déclassement au-delà de 45 °C, et à une altitude maximale de 5 000 m, avec un déclassement au-delà de 3 000 m. Energon annonce un fonctionnement entre −20 et 55 °C, avec un déclassement au-delà de 45 °C, et à une altitude allant jusqu’à 4 000 m, avec un déclassement au-delà de 2 000 m. Un projet situé à 3 500 m d’altitude et à 48 °C reste dans les limites maximales indiquées, bien qu’il se situe au-dessus des deux seuils de déclassement. Le tableau combiné des puissances disponibles permet donc de déterminer la configuration PMA ou Energon requise.
Le Test de déclassement ESSA par rapport à Energon traite de la méthode de sélection des sites de secours. Un projet en haute altitude intègre les vérifications relatives à la densité de l'air et à l'isolation mises au point ici.
Le facteur de puissance peut épuiser la marge restante du PCS
Les usines et les micro-réseaux ont souvent besoin que le PCS fournisse ou absorbe de la puissance réactive tout en délivrant de la puissance active. Les limites de courant et de puissance apparente des semi-conducteurs restent applicables. Une limite de courant ou de puissance apparente ajustée en fonction de l'altitude peut réduire la puissance active disponible pour atteindre l'objectif en kW de l'installation.
Avec une puissance de 92 kW et un facteur de puissance de 0,95, la charge de l'exemple nécessite environ 96,8 kVA. Avec un facteur de puissance de 0,90, cette même puissance active nécessite environ 102,2 kVA. Une limite continue de 100 kVA ne permet pas de satisfaire la deuxième condition à 92 kW, avant même d'appliquer les marges d'altitude et de température.
Demander des justificatifs de capacité pour le quadrant et le mode de fonctionnement requis par la centrale :
- Charge et décharge
- Fonctionnement raccordé au réseau et hors réseau
- Puissance réactive en avance et en retard
- Charge déséquilibrée, le cas échéant
- Charge par paliers et démarrage du moteur
- Surcharge continue et de courte durée
Les données publiques R30KH3–R50KH3 indiquent un facteur de puissance réglable allant de 0,8 en avance à 0,8 en retard. La gamme PMA indique une plage comprise entre −1 et +1. Ces plages décrivent la capacité de régulation. La puissance nominale en kW pour chaque facteur de puissance, altitude et température doit encore être déterminée à l'aide d'une courbe.
Suivre le parcours de la chaleur jusqu'à l'air ambiant
Les étiquettes de refroidissement décrivent l'architecture interne de transfert thermique. Tout système BESS fonctionnel continue de rejeter de la chaleur dans l'environnement.
Équipements à circulation d'air forcée
Les modèles R30KH3–R50KH3 et MEGA TS fonctionnent en circulation d'air forcée. En altitude, la vitesse du ventilateur ou le débit d'air volumétrique ne suffisent pas à eux seuls à assurer une dissipation thermique adéquate. Le fournisseur doit préciser les conditions d'admission, le point de fonctionnement du ventilateur, la perte de charge admissible et l'élévation de température des composants à l'altitude du site.
Les filtres, les persiennes, les traitements acoustiques et les conduits augmentent la résistance. Une conception pour haute altitude comprenant un filtre à poussière ou un atténuateur de bruit doit tenir compte de la perte de charge finale une fois l'installation terminée, et non des conditions de laboratoire « PCS nu ».
Équipements à refroidissement par liquide
Le refroidissement par liquide évacue la chaleur des cellules ou des composants de puissance vers un échangeur de chaleur. L'échangeur final, qu'il s'agisse d'un refroidisseur à sec ou d'un groupe frigorifique, transfère ensuite la chaleur à l'air ambiant. Une faible densité de l'air peut réduire la capacité de cette étape finale d'évacuation de la chaleur. Le débit de la pompe et la température de la plaque froide peuvent rester normaux alors même que le radiateur approche de sa limite.
Pour Energon ou 5000INTL, demander le débit du fluide de refroidissement, les températures d'alimentation et de retour, la marge de la pompe, la charge de l'échangeur thermique, le choix des ventilateurs, la consommation des équipements auxiliaires et la puissance disponible du système à la densité de l'air sur site. Les limites de maintenance pour le fluide de refroidissement, les pompes et les fuites sont détaillées dans Entretien d'un système BESS à refroidissement par liquide.
Transformateurs d'isolement et appareillage de commutation
La gamme MEGA TS comprend un transformateur d'isolation. Un transformateur dégage de la chaleur par ses enroulements, son noyau, son boîtier et l'air ambiant. Les données relatives à l'élévation de température doivent tenir compte de l'altitude, de la charge, des harmoniques, du boîtier et de la ventilation. Le transformateur intégré confère au projet une limite d'intégration claire, mais celui-ci doit néanmoins obtenir l'homologation pour haute altitude correspondant à cette limite.
Les appareillages de commutation et les dispositifs de protection conduisent également le courant et coupent les défauts. Vérifiez leur capacité de support de courant continu, de court-circuit et d’isolation à l’altitude d’installation. Une courbe PCS ne certifie pas la conformité du disjoncteur adjacent.
L'évaluation de l'isolation commence par l'analyse des espaces libres dans l'air
Les travaux d’isolation en hauteur sont souvent résumés en une seule phrase évoquant “ des distances de fuite et d’isolement plus importantes ”. Cette phrase peut masquer une erreur.
La distance d'isolement est la distance la plus courte dans l'air entre des parties conductrices. Une densité de l'air réduite modifie directement la correction d'altitude appliquée à ce trajet, conformément à la méthode de coordination de l'isolation applicable. La distance de fuite est le trajet le plus court le long d'une surface isolante ; son choix dépend de la tension de service, du degré de pollution et du groupe de matériaux, conformément à la norme applicable. N’appliquez pas par défaut le même facteur d’altitude aux deux distances.
L'analyse de l'isolation doit permettre d'identifier :
- 1. Tension de service maximale en continu et en alternatif
- 2. Mise à la terre du système et catégorie de surtension
- 3. Niveau de pollution à l'intérieur de chaque compartiment
- 4. Groupe de matériaux et informations comparatives de suivi, le cas échéant
- 5. Niveaux requis de résistance aux impulsions et aux tensions de fréquence industrielle
- 6. Isolation de base, complémentaire, renforcée ou fonctionnelle, selon le cas
- 7. Méthode de correction d'altitude pour la marge de sécurité aérienne
- 8. Distances de sécurité au niveau des barres omnibus, des bornes, des contacteurs, des fusibles, des disjoncteurs et des dispositifs de protection contre les surtensions
- 9. Raccordement des câbles sur site et géométrie des connecteurs
- 10. Preuves relatives à l'isolation externe des transformateurs et des appareillages de commutation
La norme CEI 60664-1 fournit un cadre de référence pour les équipements entrant dans son champ d’application en termes de tension et de fréquence. Les appareillages de commutation moyenne tension, les transformateurs et autres équipements doivent respecter les normes de produit applicables à leur classe de tension et à leur type de construction. L’étude de coordination de l’isolation doit attribuer la norme appropriée à chaque composant, plutôt que d’appliquer un seul tableau de basse tension à l’ensemble de l’installation. Une Catalogue des disjoncteurs moyenne tension ABB illustre séparément cette même préoccupation technique relative à l'isolation externe et permet d'effectuer une correction d'altitude via le cadre de commutation approprié.
Demandez un dossier de données probantes par produit
Une offre technique ne doit pas se limiter à l'indication d'une altitude dans le tableau environnemental. Exiger :
- Altitude maximale d'exploitation et seuil de déclassement propres à chaque modèle
- Puissance continue disponible en kW et kVA en fonction de l'altitude
- Méthode combinée tenant compte de l'altitude et de la température d'admission
- Conditions relatives au facteur de puissance, à la tension continue, à la tension du réseau et au mode de refroidissement
- Limites de température des composants et base des essais thermiques ou des calculs
- Choix du ventilateur, du radiateur ou de l'échangeur de chaleur en fonction de la densité de l'air du projet
- Rapport de coordination des isolations et marges de sécurité corrigées en fonction de l'altitude
- Preuve de la résistance aux essais avec la configuration et la classe de tension fournies
- Altitudes nominales pour le PCS, l'armoire de batterie, le transformateur, l'appareillage de commutation, la protection CC et les équipements auxiliaires
- Réponse de régulation, seuils d'alarme, rétablissement et enregistrement des événements pendant le déclassement
- Déclaration de garantie concernant l'altitude et les points de fonctionnement mesurés avec précision
- Dérogations, options spéciales et modifications de configuration gérées par numéro de série
Les données doivent comporter des numéros de document et des numéros de révision. Une courbe insérée dans un e-mail peut être dissociée du modèle, du micrologiciel ou de la configuration du boîtier à l'origine de celle-ci.
Un produit intégré réduit les interfaces de conception et regroupe les fonctions de batterie, de système de contrôle de puissance (PCS), de refroidissement intelligent par air, de transformateur d’isolement et de système de gestion de l’énergie (EMS) au sein d’une même plateforme. Pour ESSA, la référence publiée d’altitude de 3 000 m constitue le premier critère de sélection, et les données issues de projets contrôlés permettent de fixer la puissance finale disponible à proximité de cette altitude. Le Page consacrée aux armoires d'extérieur ESSA et Fiche technique de l'armoire de 215 kWh fournir les données relatives au produit de départ.
La FAT vérifie la conception ; la SAT vérifie les limites de l'installation
Une installation FAT située au niveau de la mer ne peut pas reproduire les conditions atmosphériques à 3 500 m d'altitude, à moins de disposer d'un équipement de simulation d'altitude adapté. Le FAT permet néanmoins de vérifier les fonctions de commande et les fonctions électriques liées à la conception homologuée pour le fonctionnement en haute altitude.
La FAT devrait confirmer :
- Modèle, étage de puissance, transformateur, ventilateur ou matériel de refroidissement et micrologiciel corrects
- Points de consigne de déclassement et configuration en fonction de l'altitude lorsque le produit les utilise
- Plausibilité des données de retour des capteurs de température et des ventilateurs/pompes
- Alarme, limitation de sortie, verrouillage et séquence de rétablissement
- Exportation des données relatives à la puissance (kW, kVA), au facteur de puissance, au courant et à la température
- Essais d'isolation et de résistance requis par la conception homologuée et les normes applicables
- Traçabilité des documents, de l'échantillon d'essai au numéro de série de l'article expédié
- Réponse en cas de défaillance d'un ventilateur, d'une pompe, d'un capteur ou d'un problème de communication
Lorsque la simulation en altitude n'est pas disponible, le fournisseur doit préciser quelles allégations relatives à la haute altitude reposent sur des calculs, la qualification des composants, des essais de type ou l'historique d'exploitation sur le terrain. L'équipe de projet peut alors évaluer ces éléments de preuve au lieu de considérer un essai à pleine puissance au niveau de la mer comme un essai en haute altitude.
Le SAT devrait confirmer :
- Altitude du socle mesurée et modèle de l'équipement installé
- Espaces de refroidissement, conduits, filtres et risque lié à la recirculation
- Capteurs de température ambiante et de température d'admission des équipements
- Fonctionnement du ventilateur, de la pompe, du radiateur et des systèmes auxiliaires
- Tension et courant alternatif et continu, kW, kVA et facteur de puissance
- Avertissement de déclassement et comportement en cas de limitation de la sortie selon une méthode d'essai homologuée
- Installation de transformateurs et d'appareillages de commutation non conformes à la conception adaptée à l'altitude
- Synchronisation horaire et exportation des événements vers le site EMS/SCADA
- Fonctionnement stable aux conditions de mise en service les plus exigeantes en matière de sécurité
- Postes en suspens pour la vérification saisonnière ou à pleine charge
Le Architecture de communication entre le BMS et l'EMS est pertinent car la chronologie des événements doit permettre de déterminer si c'est la température, le courant ou une autre limite qui a provoqué la réduction de puissance.
Ne pas inclure la marge d'altitude dans le kWh de la batterie supplémentaire
L'énergie supplémentaire fournie par la batterie n'augmente pas la puissance disponible du PCS dans les conditions du site. Une batterie de 500 kWh connectée à un PCS de 80 kW dont la limite a été ajustée en fonction de l'altitude ne fournit toujours pas plus de 80 kW à ce point de fonctionnement.
Le courant et l'énergie nécessitent donc des lignes de réception distinctes :
Écran de puissance : la puissance requise sur site (kW/kVA) doit être inférieure ou égale à la puissance nominale garantie du PCS dans les conditions du projet
Contrôle énergétique : la quantité d’énergie CA fournie requise ≤ l’énergie CA utilisable garantie, sur la plage de SOC et la durée de fonctionnement définies
Le calcul de l'énergie de la batterie doit tenir compte des pertes de conversion, de la température, des limites de l'état de charge (SOC), de la marge de dégradation et de la consommation des équipements auxiliaires. L'analyse de l'altitude ajoute les contraintes liées au système de contrôle de puissance (PCS) et au refroidissement. Effectuez l'étude énergétique séparément.
Cette distinction empêche également de présenter une armoire surdimensionnée comme la solution à l'absence d'une courbe d'altitude. Le point de fonctionnement du site détermine si le projet nécessite une classe PCS supérieure, des unités en parallèle, un objectif de puissance révisé, une architecture de refroidissement différente ou un modèle présentant une limite d'altitude plus élevée.
Préciser les exigences relatives à la haute altitude dans le bon de commande
Le bon de commande doit préciser les conditions d'utilisation et les justificatifs requis pour la réception. Veuillez inclure :
- 1. Altitude et tolérances de l'installation mesurées
- 2. Températures minimale et maximale d'entrée dans l'installation
- 3. Puissance continue et transitoire (kW/kVA) en charge et en décharge
- 4. Facteur de puissance requis et plage de puissance réactive
- 5. Plage de tension continue et configuration de la batterie
- 6. Tension alternative, fréquence, mise à la terre et mode réseau
- 7. Réduction maximale autorisée à chaque point de fonctionnement nominal
- 8. Configuration du système de refroidissement et du boîtier telle qu'installée
- 9. Plages d'altitude admissibles pour chaque composant de la série faisant partie du circuit de puissance
- 10. Étude de coordination de l'isolation et normes applicables
- 11. Courbes altitude/température spécifiques à chaque modèle et méthode de calcul
- 12. Alarmes de déclassement, étiquettes SCADA et logique de rétablissement
- 13. Procédures FAT et SAT avec des valeurs de réussite/échec
- 14. Couverture de la garantie à l’altitude et pour les conditions d’utilisation indiquées
- 15. Pièces de rechange nécessaires sur site et intervention technique
- 16. Fiche technique, nomenclature, schéma unifilaire et révisions des documents soumis à un contrôle de version
Cette liste offre au service des achats un levier commercial. Si les performances à haute altitude justifiées font défaut, l'appel d'offres reste ouvert. Comparez les fournisseurs sur la base des capacités réelles et des preuves fournies, et non sur la base de l'altitude maximale indiquée.
Sélectionnez l'architecture à partir du point de fonctionnement du site
La gamme R30KH3–R50KH3 propose une solution d'onduleur hybride triphasé avec fonctionnement raccordé au réseau ou en autonomie, un boîtier IP65, une altitude de fonctionnement allant jusqu'à 4 000 m et un déclassement au-delà de 2 000 m. La page produit actuelle présente le R50KH3 comme l’option à quatre MPPT ; cette caractéristique ne doit pas être attribuée à tous les modèles sans la fiche technique commandée. PMA propose des systèmes PCS modulaires de 80 à 125 kW, avec une altitude maximale de 5 000 m et un déclassement au-delà de 3 000 m, destinés à être intégrés dans une armoire sur mesure et un système de refroidissement. La gamme MEGA TS couvre une plage de 30 à 500 kW avec un transformateur d’isolation intégré, un refroidissement par air forcé et les mêmes limites : 5 000 m d’altitude maximale et déclassement au-delà de 3 000 m.
Pour le stockage intégré C&I, ESSA propose des modèles en armoire de 30 à 100 kW, avec une capacité allant jusqu’à 215,04 kWh pour le modèle ESSA0100B-0215, un refroidissement par air intelligent, un indice de protection IP54 et des fonctions EMS intégrées. Son altitude nominale publiée est de 3 000 m. Energon propose une solution à refroidissement liquide de 125 kVA / 261,24 kWh avec une altitude maximale de 4 000 m et un déclassement au-delà de 2 000 m. Les pages publiques des produits mentionnent des cellules LFP de 280 Ah pour l’ESSA0100B-0215 et de 314 Ah pour l’Energon 261. Tout projet commercialisé sous la forme d’une configuration hybride à semi-conducteurs nécessite que ce type de cellule soit systématiquement indiqué dans le devis, la fiche technique et la nomenclature.
L'avantage de ce produit réside dans l'adaptation de son architecture aux données empiriques. Un transformateur intégré élimine les interfaces de terrain. Une armoire intégrée réduit les lacunes en matière de responsabilité. Le refroidissement par liquide permet de contrôler plus précisément la température des cellules. Les performances en haute altitude et le dispositif d'isolation démontrent ensuite comment l'avantage choisi se concrétise sur le site réel.
Le périmètre global du projet est décrit dans Ingénierie du stockage d'énergie MegSolid C&I.
Restreindre la sélection à une seule table d'opération justifiée
Le document d'homologation définitif doit être suffisamment concis pour les services des achats et suffisamment précis pour les services d'ingénierie. Prévoyez une ligne par point de fonctionnement requis.
| Champ | Champ obligatoire |
|---|---|
| Vue en élévation du projet | Altitude mesurée au-dessus du niveau de la mer |
| Température d'admission | Valeurs de conception minimale, normale et maximale |
| Mode de fonctionnement | Charge, décharge, raccordé au réseau ou hors réseau |
| Puissance réelle requise | Puissance continue en kW |
| Puissance apparente requise | kVA en continu et facteur de puissance |
| Puissance de sortie garantie disponible | kW et kVA à la même altitude, à la même température et dans le même mode de fonctionnement |
| Condition CC | Plage de tension et de courant |
| Conditions de refroidissement | Ventilateurs, pompes, échangeurs de chaleur et équipements auxiliaires disponibles |
| Durée autorisée | Service continu ou service de courte durée défini |
| Principes de l'isolation | Conformité aux normes, correction d'altitude et résistance aux contraintes |
| Alarme et rétablissement | Seuil, délai, limite de sortie et condition de réinitialisation |
| Contrôle des documents | Numéro de courbe/rapport, révision et signataire autorisé |
Une case vide permet de laisser la sélection ouverte. Le tableau empêche qu'une déclaration d'altitude maximale soit interprétée comme une garantie de pleine puissance et donne à SAT un objectif à atteindre.
Vérifiez les caractéristiques techniques relatives à la puissance et à l'isolation en haute altitude avant l'achat
Veuillez fournir le relevé altimétrique, les températures de conception, la charge en kW/kVA et le facteur de puissance, la plage de tension continue de la batterie, le schéma unifilaire, la disposition des armoires et les modes de fonctionnement requis. MegSolid identifiera le système de conversion de puissance (PCS) ou la configuration d'armoires adaptés et répertoriera les courbes de régulation, les justificatifs d'isolation et les valeurs SAT requis pour l'homologation.
FAQ
1. Pourquoi un système BESS PCS subit-il une réduction de puissance en haute altitude ?
Une densité d'air plus faible réduit le refroidissement par convection, et une rigidité diélectrique de l'air plus faible affecte l'isolation par l'air. Le PCS utilise une limitation contrôlée du courant ou de la puissance pour maintenir les composants dans les limites de leurs caractéristiques thermiques et électriques.
2. Une altitude maximale de 5 000 m signifie-t-elle une puissance maximale à 5 000 m ?
Non. La puissance maximale n'est autorisée que dans des conditions contrôlées. PMA et MEGA TS publient des valeurs de déclassement au-delà de 3 000 m ; par conséquent, la puissance disponible au-delà de ce seuil nécessite de se référer à la courbe spécifique au modèle.
3. À quelle altitude le R50KH3 commence-t-il à subir une réduction de puissance ?
Les fiches techniques publiques des modèles R30KH3, R40KH3 et R50KH3 indiquent une réduction de puissance au-delà de 2 000 m et une altitude maximale de 4 000 m.
4. Comment procéder à l'évaluation de l'ESSA0100B-0215 pour un site de 3 300 m ?
Son altitude de référence publique est de 3 000 m. À 3 300 m, une étude technique spécifique au projet détermine si une configuration ESSA contrôlée est envisageable ou si une autre architecture MegSolid permet d’atteindre la plage d’altitude publiée appropriée. L’itinéraire approuvé indique la puissance disponible en kW/kVA, les conditions de refroidissement et les justificatifs d’isolation.
5. Une capacité de batterie supplémentaire permet-elle de compenser la perte de puissance due à l'altitude ?
Non. Les kWh supplémentaires peuvent prolonger la durée, mais ils ne peuvent pas augmenter la puissance continue admissible par le PCS, le transformateur, l'appareillage de commutation ou le système de refroidissement dans les conditions du site.
6. Comment faut-il combiner les facteurs de déclassement liés à la température et à l'altitude ?
Utilisez la méthode validée par le fabricant ou un tableau certifié pour déterminer le point de fonctionnement exact. N'ajoutez ni ne multipliez de facteurs indépendants, sauf si le document approuvé l'indique expressément pour le projet.
7. Pourquoi le facteur de puissance est-il un critère important lors du choix d'un système PCS destiné à une utilisation en haute altitude ?
Un facteur de puissance plus faible nécessite davantage de puissance apparente et de courant pour une même puissance réelle en kW. La limite de courant ou de kVA, ajustée en fonction de l'altitude, laisse donc moins de marge pour la puissance réactive.
8. Le refroidissement par liquide n'est-il pas affecté par l'altitude ?
Non. La boucle de liquide transfère la chaleur en interne, tandis que le radiateur, le refroidisseur à sec ou le groupe frigorifique évacue finalement cette chaleur vers l'air ambiant. L'échangeur de chaleur final et ses ventilateurs doivent être choisis en fonction de la densité de l'air sur le site.
9. L'altitude nécessite-t-elle une distance de fuite plus importante ?
La correction d'altitude tient directement compte de la distance de sécurité dans l'air, conformément à la méthode de coordination de l'isolation applicable. Le choix de la distance de fuite dépend de la tension de service, du degré de pollution et du groupe de matériaux. La conception globale doit appliquer la règle appropriée à chaque chemin de fuite.
10. Quels justificatifs relatifs à l'isolation un certificat de performance énergétique (CPE) doit-il exiger ?
Demander le calcul de coordination de l'isolation, les distances de sécurité corrigées en fonction de l'altitude, le degré de pollution, le groupe de matériaux le cas échéant, les niveaux de résistance, les normes applicables et les rapports d'essais relatifs au modèle fourni.
11. Un FAT effectué au niveau de la mer permet-il de valider la pleine puissance en haute altitude ?
À condition que cette affirmation soit étayée par une méthode de simulation, de calcul ou de qualification homologuée tenant compte de l'altitude. Un essai de charge standard au niveau de la mer ne permet pas à lui seul de reproduire la densité de l'air ou les conditions diélectriques propres à la haute altitude.
12. Quel modèle MegSolid PCS est équipé d'un transformateur d'isolement intégré ?
La gamme MEGA0030TS–MEGA0500TS comprend des transformateurs d'isolement. Son altitude maximale est de 5 000 m, avec un déclassement au-delà de 3 000 m.
13. Le PMA PCS est-il une armoire BESS complète destinée à une utilisation en extérieur ?
Non. Le PMA est un PCS modulaire. Son compartiment d'alimentation est de classe IP20 et son compartiment de commande de classe IP6X ; le projet doit donc prévoir le boîtier homologué, le système de refroidissement, la batterie et l'intégration du système.
