Optimisation de l'utilisation des énergies nouvelles : La solution de stockage d'énergie industrielle et commerciale pour le nivellement de pointe la stabilité du réseau et les économies
I. Résumé exécutif
Alors que la transition énergétique mondiale s'accélère, les Systèmes de Stockage d'Énergie Industriels et Commerciaux (IESS) sont apparus comme une solution cruciale pour répondre aux écarts de prix entre les heures de pointe et de creux, aux fluctuations du réseau et à l'intégration des énergies renouvelables. En combinant la production d'énergie nouvelle (par exemple, l'énergie solaire photovoltaïque, l'énergie éolienne) avec les technologies de réseau intelligent, les IESS optimisent la gestion de l'énergie. Cette solution modulaire couvre toute la chaîne, de la sélection technologique à la mise en œuvre commerciale, offrant un système de gestion de l'énergie économiquement viable et conforme aux normes de sécurité pour les entreprises.
II. Énoncé du problème : Principaux défis énergétiques pour les utilisateurs industriels et commerciaux
- Coûts élevés de l'électricité : Les écarts de prix entre les heures de pointe et de creux dépassent 0,7 RMB/kWh, avec les tarifs de pointe représentant 72% des dépenses en électricité des entreprises.
- Instabilité du réseau : Les coupures de courant et les fluctuations de tension provoquent des arrêts de production et des pertes d'efficacité.
- Faible utilisation des énergies renouvelables : Les taux de consommation auto-produite d'énergie solaire photovoltaïque sur site ne sont en moyenne que de 30%, tandis que les tarifs de revente au réseau génèrent peu de revenus.
- Pression sur la capacité du réseau : Les pics de charge de courte durée obligent à des mises à niveau coûteuses du réseau (par exemple, le remplacement des transformateurs).
III. Solution : Architecture du système IESS
1. Composants clés et sélection technologique
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Composant |
Solution technique |
Fonction et avantage |
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Système de batteries |
Batteries LFP (courantes), Batteries à flux (longue durée) |
Longue durée de vie en cycle (>6 000 cycles), sécurité et stabilité (certifié UL9540) |
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Système de conversion de puissance (PCS) |
Onduleur bidirectionnel |
Conversion AC/DC, temps de réponse <100ms, supporte le basculement réseau isolé/réseau connecté |
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Système de gestion de l'énergie (EMS) |
Plateforme EMS intelligente |
Optimisation en temps réel de la charge/décharge en utilisant les signaux de tarification et les prévisions de charge pour améliorer le ROI |
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Gestion thermique et protection incendie |
Refroidissement liquide + Extinction d'incendie HFC-227ea |
Contrôle de la température (5–30°C), extinction d'incendie sans délai (conforme à la NFPA855) |
2. Conception d'intégration du système
- Armoires modulaires : Capacité d'une armoire unique : 500kWh–1MWh, supporte l'expansion parallèle (par exemple, un système de 4MWh nécessite 4–8 armoires).
- Intégration multi-énergie :
Synergie PV-Stockage : Augmente le taux de consommation auto-produite d'énergie solaire photovoltaïque à 80% ;
Coordination Stockage-Recharge : Atténue l'impact de la charge rapide des VE, réduisant la contrainte sur les transformateurs.
IV. Scénarios d'application et modèles d'affaires
1. Scénarios typiques
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Scénario |
Solution |
Avantage du cas |
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Usine à forte consommation d'énergie |
Réduction des pics + Gestion des frais de demande |
Économise 2 millions de RMB/an (système 1MW/2MWh) |
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Complexe commercial |
Décalage de la charge HVAC + Coordination PV |
Réduit les coûts de 30%, réduit de 100 tonnes de CO₂/an |
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Station de recharge PV-Stockage |
Tampon pour la charge rapide + Arbitrage |
Période de retour sur investissement <4 ans |
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Micro-réseau/Réseau isolé |
Remplacement des générateurs diesel (îles, mines) |
Réduit la dépendance au diesel de 70% |
2. Analyse économique
- Économies de coûts :
o Arbitrage de prix : Utilise les écarts de tarification (0,7 RMB/kWh) pour réduire les coûts d'électricité de 15 à 30% ;
o Gestion des frais de demande : Réduit les frais basés sur la capacité (applicable pour les transformateurs >315kVA). - Analyse du ROI :
- Investissement initial : 5 millions de RMB (système 1MW) ;
- Période de retour sur investissement : 3 à 5 ans (selon les subventions locales et les politiques de tarification).
V. Feuille de route de mise en œuvre
- Évaluation de la demande : Analyser 12 mois de données d'électricité pour cartographier les profils de charge et les motifs de pointe et hors pointe.
- Conception du système :
o Calcul de la capacité : Capacité de stockage = Consommation moyenne quotidienne de pointe × DoD (85%) × Efficacité du système (88%) ;
o Sélection du site : Proximité des sources d'énergies renouvelables ou des centres de charge. - Déploiement et O&M :
o Installation modulaire (délai de projet <30 jours) ;
o Surveillance intelligente : Alertes en temps réel BMS+EMS, coût d'O&M <2% du CAPEX/an.
VI. Étude de cas : Usine de fabrication électronique
- Défi : La charge de pointe diurne est 2 fois plus élevée que la charge nocturne, avec les tarifs de pointe représentant 72% des coûts d'électricité.
- Solution : Déploiement d'un système de batterie LFP de 300 kW de puissance / 500 kWh de capacité.
- Résultats :
- Réduction annuelle des coûts d'électricité de 20% ;
- Taux de consommation auto-produite d'énergie solaire photovoltaïque augmenté à 80% ;
- Soutien d'urgence de 4 heures pour les lignes de production critiques.
