Un système solaire de 100 kW nécessite plus de 100 kWh de batterie dès lors que la période de décharge optimale dure plus d'une heure environ ou que le projet doit assurer une réserve, un appoint ou une gestion de l'énergie sur plusieurs jours. Un système solaire est souvent décrit par sa capacité photovoltaïque, or la consommation électrique utile sur un site varie au fil du temps. Un champ de 100 kW peut produire un rendement important en milieu de journée, tandis que la demande maximale du bâtiment se situe en soirée. Dans ce cas, l'ajout de panneaux supplémentaires n'augmente pas automatiquement l'énergie utile. Il est essentiel de dissocier les rôles de la batterie en termes de puissance et d'énergie.
La question devient concrète lorsqu'une usine, un entrepôt ou un bâtiment commercial connaît une forte consommation en soirée, une connexion au réseau limitée ou une facturation basée sur un intervalle de temps court. Une batterie peut alors moduler la production solaire, réduire l'injection d'énergie, alimenter une charge critique ou remplir plusieurs fonctions. Chaque fonction influe sur l'énergie requise, la puissance de l'onduleur, la réserve et la fenêtre de recharge.
Comparer la courbe PV à la courbe de charge
Commencez par collecter des données de consommation électrique par intervalles et un modèle solaire horaire ou infra-horaire. Repérez les heures où la production photovoltaïque dépasse la demande du site, celles où le site importe de l'électricité et celles où le compteur applique une surtaxe. L'écart entre ces courbes indique si la batterie doit absorber le surplus, se décharger après le coucher du soleil ou répondre à un pic de consommation ponctuel.
La puissance et l'énergie répondent à des questions différentes
La puissance de la batterie, mesurée en kilowatts, détermine la rapidité avec laquelle le système peut modifier l'apport du site ou supporter une charge. L'énergie de la batterie, mesurée en kilowattheures, détermine la durée pendant laquelle cette puissance peut être fournie. Une forte consommation en soirée peut nécessiter une puissance modérée pendant plusieurs heures. Un pic de consommation moteur de courte durée peut nécessiter une puissance élevée mais peu d'énergie. WonVolt Cette configuration combine 100 kW de panneaux photovoltaïques, un onduleur de 100 kW et 200 kWh de stockage au lithium.
La puissance photovoltaïque a ses limites. La conversion de l'onduleur, la capacité des câbles, la température, l'écrêtage, les restrictions d'injection et l'irradiance déterminent la part de la puissance nominale du champ photovoltaïque qui atteint le réseau électrique. Une batterie sous-dimensionnée risque de se remplir trop vite et de limiter la production solaire ultérieure. À l'inverse, une batterie surdimensionnée risque d'être sous-utilisée si le site ne présente pas de demande en soirée ou de besoin de secours.
Trouvez les heures où l'énergie des batteries crée de la valeur
Une batterie est plus avantageuse qu'un système photovoltaïque supplémentaire lorsque le site connaît régulièrement un déséquilibre entre la production et la consommation. C'est le cas, par exemple, de la réfrigération nocturne, d'une production ambulante, des besoins énergétiques d'un hôtel après le coucher du soleil ou d'une installation incapable d'exporter la totalité de sa production de midi. L'analyse doit indiquer la quantité d'énergie pouvant être stockée lors de journées ordinaires, nuageuses et de forte production.
Ne comptez pas deux fois la même énergie.
L'énergie utilisée pour l'autoconsommation ne peut être comptabilisée comme énergie exportée évitée ou comme réduction de la demande sur la même période. Les modèles de répartition doivent définir l'ordre de priorité suivant : préserver la réserve de secours, alimenter la charge locale, réduire le pic de demande, recharger les installations photovoltaïques et exporter le surplus autorisé. Cet ordre doit être évalué en fonction des tarifs et des risques d'exploitation.
Le rendement aller-retour de la batterie et la consommation auxiliaire réduisent l'énergie renvoyée à la charge. Le modèle devrait utiliser l'énergie côté CA au même niveau que le compteur utilisé pour les économies d'énergie. Une batterie chargée avec 100 kWh d'énergie photovoltaïque ne fournira pas 100 kWh ultérieurement, compte tenu des pertes de conversion, de la consommation en veille, des limites de température et de la réserve.
Positionnez la batterie autour du service du soir
Le 100 kW 200Système d'énergie solaire hybride kWh Cette solution peut être évaluée lorsqu'un site nécessite une relation définie entre un niveau de puissance hybride de 100 kW et une plus grande capacité de stockage d'énergie. Il convient de vérifier la configuration actuelle du produit, l'entrée photovoltaïque, la chimie et l'énergie utilisable de la batterie, les modes de fonctionnement, le raccordement au réseau, la protection, le refroidissement, les communications et le profil de charge qui détermine la durée de décharge prévue.
WonVolt’ s solution industrielle et commerciale Ce document facilite les discussions sur les projets liés à l'énergie solaire, au stockage et à la gestion de l'énergie. Le choix du système ne doit pas se baser uniquement sur la puissance de 100 kW. Il convient de vérifier la puissance maximale de charge et de décharge de la batterie, l'autonomie à la puissance souhaitée, la réserve de charge, l'interaction avec le générateur et le temps disponible pour la recharge avant la prochaine demande.
Compte tenu du découpage, de l'exportation et de la réserve
Si l'onduleur photovoltaïque atteint sa limite de puissance en courant alternatif à midi, la production solaire excédentaire peut être écrêtée, sauf si la batterie dispose d'une marge de charge suffisante. Cela ne signifie pas pour autant que chaque kilowattheure économisé peut être récupéré. La puissance de charge de la batterie, son niveau de charge, la température, la réactivité du système de contrôle et la charge simultanée du site déterminent la quantité d'énergie excédentaire récupérée. Un modèle financier doit présenter l'énergie non utilisée avant et après stockage. Chaque kilowattheure stocké doit avoir une fonction précise dans le modèle.
La réserve de secours modifie la capacité utile de la batterie. Si l'installation doit stocker de l'énergie en cas de coupure de réseau, la gestion économique ne peut pas utiliser la totalité de la capacité nominale chaque jour. La réserve peut également augmenter avant des intempéries ou des opérations de maintenance. Le modèle annuel doit considérer la réserve comme une règle de fonctionnement, et non comme une réduction implicite appliquée après l'estimation des économies.
Tester le système hybride à la limite du mètre
La mise en service doit observer la production photovoltaïque, les valeurs CC et internes des batteries, les importations et exportations CA, la demande de charge, l'état de charge et les commandes de contrôle sur une chronologie commune. Il convient de tester un épisode de forte charge solaire, une décharge en soirée, un pic de demande, une perturbation du réseau et la reprise du système. Vérifiez que le système ne se recharge pas sur le réseau lorsque le règlement de fonctionnement autorise une charge exclusivement photovoltaïque. Les informations système publiées indiquent un transfert en cas de panne de réseau inférieur ou égal à 10 ms et la possibilité de mettre en parallèle jusqu'à trois unités.
WonVolt’ s gamme de produits solaires et contact du projet L'analyse de conception peut s'appuyer sur le plan de toiture, les données météorologiques, le tarif, le profil de charge, les limites du réseau et la capacité de secours souhaitée. La validation doit définir la consommation énergétique au niveau du compteur, le temps de réponse, le niveau de réserve et les conditions de changement de mode du système.
Comparer les tailles alternatives avec les mêmes règles d'expédition
Testez différentes capacités de batteries tout en maintenant constantes les priorités en matière de production photovoltaïque, de consommation, de réserve, de tarif, de puissance de charge et de contrôle. Générez des rapports sur la production photovoltaïque non utilisée, l'autoconsommation, la réduction des pics de consommation, la couverture de secours, le nombre de cycles annuels et la capacité inutilisée. La capacité optimale n'est pas celle qui stocke le plus d'énergie, mais celle dont l'énergie excédentaire est utile.
Les tests de sensibilité doivent prendre en compte les variations du prix de l'électricité, la croissance de la demande, les années de faible ensoleillement et la réduction de la durée de vie des batteries. Cela permet de vérifier la pertinence du projet face à l'évolution des hypothèses. Une prévision basée sur une année idéale peut masquer une conception qui repose sur le maintien de conditions favorables en toutes circonstances.
Utilisez plusieurs jours consécutifs dans le modèle
Une simple simulation par temps ensoleillé permet de simuler une batterie pleinement chargée chaque matin. Modélisez les périodes nuageuses, les pics de consommation du week-end, les jours d'arrêt et une forte demande en soirée après une faible production solaire. Vérifiez si la batterie atteint sa capacité de réserve, si la recharge sur le réseau est autorisée et la quantité d'énergie photovoltaïque bridée lorsque la batterie est partiellement chargée.
Le résultat doit indiquer l'énergie utile en courant alternatif, et non seulement la capacité nominale en courant continu. Il doit afficher les pertes de charge et de décharge, la puissance auxiliaire, la réserve, la puissance maximale, la durée et l'état de charge avant chaque événement important. Cela permet de déterminer si l'énergie supplémentaire de la batterie sera effectivement utilisée ou restera inutilisée.
FAQ (questions fréquentes)
Q1 : Quand un système solaire hybride a-t-il besoin de plus d'énergie de batterie que d'énergie photovoltaïque ?
R : Il pourrait être nécessaire de stocker davantage d'énergie lorsqu'une importante consommation en soirée ou une fonction de secours se poursuit après la fin de la production solaire, même si le champ photovoltaïque a une capacité de 100 kW.
Q2 : Un champ photovoltaïque de 100 kW est-il suffisant pour un onduleur de batterie de 100 kW ?
R : Pas automatiquement. La production photovoltaïque, les limites de charge et de décharge de la batterie, le raccordement au réseau électrique, le profil de charge et les modes de fonctionnement doivent être compatibles.
Q3 : Une batterie peut-elle récupérer toute l'énergie solaire écrêtée ?
A : Non. La récupération est limitée par la puissance de charge, la capacité énergétique disponible, l'état de charge, la charge du site, les pertes de conversion et les règles d'exportation.
Q4 : Pourquoi une réserve de secours doit-elle être incluse dans le modèle financier ?
A : L'énergie stockée pour les pannes n'est pas disponible pour la distribution économique quotidienne ; par conséquent, l'utilisation de la valeur nominale complète surestimerait les économies annuelles.
Q5 : Quelles données sont nécessaires pour dimensionner un système solaire hybride ?
A : Utilisez la charge d'intervalle, la configuration et la production PV, les limites d'importation et d'exportation, les intervalles tarifaires, les charges de secours, les objectifs de coupure, les limites de batterie et la priorité d'expédition souhaitée.