Alimentation de secours, suite à une panne catastrophique du réseau, les batteries fournissent une réserve active de puissance et d'énergie qui peut alimenter les lignes de transmission et de distribution, fournir une puissance de démarrage pour les générateurs ou fournir une fréquence de référence.
La décarbonisation est la réduction des émissions de dioxyde de carbone et de gaz à effet de serre dans l'atmosphère grâce à l'utilisation de sources d'énergie à faible émission de carbone.
Le nivellement/la gestion de la charge fournit un service lié à la demande côté client. Les services de gestion de la charge comprennent la gestion de la qualité de l'énergie, la fiabilité de l'alimentation (fonctionnement connecté au réseau ou micro-réseau), le décalage horaire de l'énergie électrique au détail, la gestion de la charge de la demande et la maximisation de la consommation d'énergie renouvelable, qui se réfère à la charge du système de stockage de la batterie pendant les périodes où l'énergie renouvelable est disponible. le plus grand pour consommer le maximum d'énergie renouvelable du système de batterie, ou en d'autres termes, charger avec le solaire pendant la journée et charger avec le vent pendant les périodes de vent fort ou la nuit.
La capacité de pointe est la capacité de la batterie disponible pour supporter la plus grande quantité d'énergie qu'un utilisateur final tire du réseau dans une période de temps définie.
L'écrêtage consiste à niveler les pics de consommation d'électricité en chargeant les batteries lorsque les tarifs sont bas et en les déchargeant lorsque les tarifs de l'électricité sont élevés.
Les tensions de sous-transmission sont des tensions de ligne de distribution du réseau comprises entre 4 kV et 69 kV.
Le supercondensateur/ultracondensateur est un condensateur haute capacité avec une valeur de capacité beaucoup plus élevée que les autres condensateurs, mais avec des limites de tension inférieures, qui comble l'écart entre les condensateurs électrolytiques et les batteries rechargeables. (1
Les tensions de transmission sont des tensions de ligne de transmission du réseau comprises entre 138 kV et 765 kV.
1) https://en.wikipedia.org/wiki/Supercondensateur
Aperçu
Afin d'avoir une image claire des produits et services de stockage d'énergie par batterie fournis par les fournisseurs de l'industrie, il faut avoir une compréhension de base du rôle des batteries dans un système de stockage d'énergie par batterie. Ils sont utilisés pour stocker l'énergie qui alimente d'autres composants électroniques et/ou électromécaniques pour générer de l'électricité. Ces composants sont utilisés avec des batteries pour créer un système complet de stockage d'énergie par batterie, qui peut être déployé tout au long de la chaîne de valeur de l'électricité.
But
Sol Donum ™ conçoit et fabrique des produits de système de stockage d'énergie de batterie clés en main. Ce document fournit un résumé introductif des systèmes de stockage d'énergie par batterie et de la manière dont ils soutiennent la chaîne de valeur de l'électricité ("le réseau"), de la production d'électricité aux consommateurs d'électricité des utilisateurs finaux. Ainsi, le lecteur comprend mieux ce que font nos produits et comment les principales applications de stockage sur batterie sont utilisées pour soutenir la stabilité opérationnelle du réseau.
Qu'est-ce qu'une batterie de système de stockage d'énergie de batterie
Le système de stockage d'énergie (BESS) est le nom de référence générique de l'industrie pour un ensemble d'équipements qui stocke l'énergie dans des batteries, qui est utilisée plus tard lorsque cela est avantageux, et connecte les batteries à un réseau électrique. Un BESS typique se compose des composants suivants :
Les avantages du stockage d'énergie par batterie
À mesure que le réseau devient plus décentralisé, les utilisateurs peuvent bénéficier de multiples applications d'énergie stockée, ce qui se traduit par des retours sur investissements positifs dans des domaines tels que la réduction des émissions de carbone, l'optimisation et le maintien de la continuité des opérations (COOP) lorsque la qualité de l'énergie fluctue ou en cas de panne de courant. Avantages spécifiques :
La chaîne de valeur de l'électricité et le stockage des batteries
La chaîne de valeur de l'électricité (alias la chaîne de valeur de l'énergie électrique) est ce que l'on appelle communément « le réseau ». Il se compose de divers segments (production, transport et distribution d'électricité) pour fournir de l'électricité aux utilisateurs finaux d'électricité. La figure 1 décrit les différents segments de la chaîne de valeur de l'électricité, les applications de la batterie et l'objectif de la batterie appliquée à chaque segment.
Figure 1, Chaîne de valeur de l'électricité. Application de la batterie et but de l'utilisation à chaque segment.
Connecter les batteries au sein de la chaîne de valeur de l'électricité
La plupart des batteries sont des appareils qui produisent de l'énergie sous forme de courant continu (CC) où le courant circule dans une direction. Le réseau est principalement à courant alternatif (CA) où le courant circule dans un sens, puis dans l'autre sens (les principaux points de transit du réseau utilisent le mégavoltage CC). La direction du courant alternatif change 2 environ 60 fois par seconde sur le réseau électrique américain et 50 fois par seconde dans d'autres régions du monde comme l'Europe. Par conséquent, un équipement de conversion de puissance spécialisé est utilisé pour convertir l'énergie de la batterie CC en énergie CA du réseau.
2) https://engineering.mit.edu/engage/ask-an-engineer/whats-the-difference-between-ac-and-dc/
Types de batteries de stockage d'énergie
Les batteries sont le composant le plus important, mais pas le seul, d'un système de stockage d'énergie par batterie. Les batteries stockent l'énergie qui est ensuite utilisée pour alimenter des charges directement ou via des équipements de conversion de puissance tels que des onduleurs CC-CA et des convertisseurs CC-CC, CA-CC ou CA-CA. Les batteries peuvent être mécaniques (volant d'inertie, stockage d'eau, système gravitaire, etc.), électrochimiques (lithium-ion, plomb-acide scellé, etc.) ou électriques (super/ultracondensateurs) et peuvent varier en taille et en puissance :
Indépendamment de la taille et du type, le concept est le même : les batteries stockent l'énergie qui est utilisée ultérieurement pour fournir de l'énergie en quelques secondes, minutes, heures, jours ou plus. La figure 2 illustre les types de batterie principalement utilisés pour le stockage de l'énergie du réseau par le temps de décharge (la durée pendant laquelle une batterie peut alimenter une charge), la capacité de stockage (la quantité d'énergie qu'une batterie peut stocker) et les cas d'utilisation. Par application, le lithium-ion domine la gamme 1kW - 10MW tandis que les batteries mécaniques dominent la gamme 10MW - 1GW.
Figure 2, Types de batterie et capacités. Illustre comment ils sont utilisés et leurs capacités de puissance.
Capacité de stockage de la batterie par application
Les batteries sont utilisées dans différentes applications basées sur une métrique connue sous le nom de taille, poids et puissance (SWAP) ainsi que sur la tension, le taux de décharge et de charge, le coût, la sécurité et l'environnement de fonctionnement. Ensemble, ces facteurs informent la conception de l'ingénieur lors du choix d'une batterie pour alimenter une charge donnée. En se référant à l'axe de la capacité de stockage de la batterie de la figure 2, de 1 kW (1 000 watts) à 1 GW (1 000 000 000 watts), le tableau 1 est un exemple de cas d'utilisation de la batterie par capacité de stockage de la batterie :
Gamme | 1kWh - 5kWh | 5kWh - 10kWh | 10kWh - 100kWh | 100kWh - 10MWh | 10MWh et plus |
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Cas d'utilisation | Générateurs solaires hors réseau ; Alimentation VR ; Puissance de véhicule utilitaire, et ; Énergie marine | Écrêtage des pics des systèmes photovoltaïques résidentiels, nivellement de la charge et alimentation hors réseau. | Sauvegarde commerciale et résidentielle, nivellement de charge et alimentation hors réseau. | ASI de centre de données ; Support de sous-transmission, et ; Sauvegarde Télécoms | Sous-transmission utilitaire et support de transmission |
Tableau 1, Applications et utilisation de la batterie sur les segments de capacité de stockage, 1 kWh - 1 GWh.
Conclusion
Les batteries font de plus en plus partie intégrante du maintien de la qualité, de l'efficacité, de la santé, de l'efficacité et de la stabilité de l'ensemble de la chaîne de valeur de l'électricité et du stockage d'énergie pour les petites charges électriques et les systèmes hors réseau. L'importation de batteries pour maintenir la stabilité du réseau, soutenir la décarbonisation, la décentralisation du réseau et les besoins énergétiques croissants, et pour réduire les coûts énergétiques continuera de croître avec les demandes d'électricité des utilisateurs finaux, rendant la technologie essentielle à la production et à la livraison d'énergie dans le monde.
À propos de Sun Gift™
Sol Donum ™ (www.soldonum.com) est un développeur et intégrateur de technologies d'alimentation domicilié aux États-Unis fondé en 2019. Nos produits sont conçus pour fonctionner dans les environnements les plus difficiles et notre branche de services professionnels fournit une ingénierie et un support technique pour le stockage de batteries et les solutions d'alimentation autour notre technologie. Grâce à notre expérience unique en matière d'informatique et de systèmes énergétiques, notre contribution à un avenir énergétique décentralisé et décarboné passe par nos produits de stockage d'énergie qui augmentent l'alimentation électrique existante, fonctionnent indépendamment pour réduire les coûts ou fournissent une alimentation de secours directe pour la continuité des opérations. Nos produits conviennent aux cas d'utilisation dans la gamme 1,5 kWh - 10 MWh. Nous nous félicitons de votre appel ou de votre e-mail pour discuter de la manière dont nous pouvons fournir un stockage de batterie pour votre organisation info@soldonum.com.
DUNS : 122232337 | CAGE : 93ML5 | SCIAN : 335911, 335999, 541330 | CFP : 6117, 6130, 6140
Acronymes
A - Ampères
CA - Courant alternatif
BESS - Système de stockage d'énergie par batterie
COOP - Continuité des opérations
CC - Courant continu
EV - Véhicule électrique
GW - Gigawatt
GWh - Gigawattheure
Hz - Hertz KW - Kilowatts
kWh - Kilowattheures
LFP - Lithium Ferro Phosphate
LiFePo4 - Lithium Fer Phosphate
MW - Mégawatts MWh - Mégawattheure
ROI - Retour sur investissement
SWAP - Taille, poids et puissance
UPS - Alimentation sans coupure