Le délestage représente l'une des pertes cachées les plus coûteuses des grandes centrales solaires. Même dans des conditions météorologiques optimales, avec des modules à haut rendement et un réseau parfaitement connecté, une partie de l'électricité produite ne peut être injectée dans le réseau. Ceci peut être dû à divers facteurs tels que la congestion du réseau, une faible demande ou des limitations strictes de la puissance disponible. Les systèmes solaires avec stockage permettent de remédier à cette situation pendant la journée, lorsque l'ensoleillement est maximal, et de convertir le surplus d'énergie en électricité disponible à la demande, qui peut être injectée dans le réseau ultérieurement. Ainsi, non seulement l'énergie produite pendant la journée de forte production solaire n'est pas gaspillée, mais le système contribue également à la stabilité du réseau et augmente les revenus globaux de la centrale.
Pourquoi observe-t-on une réduction de la production dans les grandes centrales solaires ?
La limitation de production n'est pas uniquement un problème lié aux panneaux solaires. C'est un problème de coordination du réseau. Une grande centrale photovoltaïque doit adapter sa production à la capacité du réseau, à la demande locale, aux limites de tension, aux règles de fréquence, à la puissance de l'onduleur et aux instructions de gestion. Lorsque la production solaire augmente plus vite que le réseau ne peut l'absorber, la centrale peut recevoir l'ordre de réduire sa production.
La production solaire ne correspond pas toujours à la demande du réseau.
Les modules photovoltaïques convertissent la lumière du soleil en électricité (courant continu). La production augmente donc naturellement en milieu de journée et diminue en soirée. Si la demande locale atteint son pic en fin de journée, une grande centrale peut produire un surplus d'énergie au moment où le réseau en a le moins besoin. Sans stockage, la seule solution peut être de limiter la production de l'onduleur.
La capacité du réseau peut devenir un goulot d'étranglement.
Même si vos modules sont performants, votre capacité d'exportation peut être limitée par les transformateurs, les sous-stations, les lignes de transport ou la réglementation du réseau local. Sur les marchés des énergies renouvelables en forte croissance, les porteurs de projets sont souvent confrontés à des files d'attente pour le raccordement ou à des limitations d'exportation partielles. Le stockage permet de décaler une partie de la production d'énergie en dehors des heures de pointe, ce qui réduit la pression au point d'interconnexion.
Les fluctuations de courant augmentent le risque de répartition
Les mouvements des nuages, les variations de température et les fluctuations soudaines de la charge peuvent rendre la production photovoltaïque instable. Les gestionnaires de réseau privilégient la prévisibilité des courbes de puissance, et non la seule production annuelle totale. Une centrale solaire avec stockage permet de lisser la production, de contrôler les variations de charge et de réduire les pénalités liées à une production instable.
Comment le système solaire couplé au stockage permet-il de réduire le gaspillage d'énergie ?
Un système de stockage offre à votre centrale solaire une seconde voie de distribution d'électricité. L'énergie n'a plus besoin d'être exportée dès sa production. Elle peut être chargée dans des batteries, gérée par un système de gestion de l'énergie (EMS), convertie par un convertisseur de puissance (PCS) et déchargée lorsque le réseau ou l'acheteur en a besoin.
Stocker le surplus de midi pour une exportation ultérieure
Lorsque la production solaire dépasse les limites d'exportation, le système de stockage d'énergie par batterie (BESS) facture l'électricité au lieu de laisser la centrale réduire sa production. Plus tard, lors des pics de consommation en soirée ou pendant les heures de pointe tarifaires, le système restitue l'électricité stockée. Cela permet d'optimiser l'utilisation de la capacité photovoltaïque installée et de récupérer la valeur de l'énergie qui serait autrement perdue.
Un rendement régulier pour une meilleure intégration au réseau
Le stockage d'énergie permet d'atténuer les variations de puissance rapides dues au passage des nuages ou aux brusques variations de la puissance de l'onduleur. Le système de gestion de l'énergie (EMS) surveille le fonctionnement de l'installation et envoie les commandes de gestion, tandis que le système de contrôle de puissance (PCS) gère la charge et la décharge. Ceci contribue à une courbe de puissance plus stable, essentielle pour les projets raccordés au réseau et les centrales solaires de grande envergure.
Amélioration de l'absorption et du contrôle de la rampe
Pour le stockage côté production d'électricité, les fonctions clés sont le lissage de la puissance, l'amélioration de l'absorption et le contrôle de la montée en puissance. Ces fonctions permettent de résoudre directement le problème de l'écrêtement. La centrale peut ainsi absorber davantage d'énergie solaire localement, la restituer selon une courbe planifiée et réduire le risque de réduction forcée de la production.
Que faut-il vérifier avant d'ajouter un système de stockage d'énergie par batterie (BESS) à une centrale solaire ?
Un projet de système de stockage d'énergie par batterie (BESS) ne doit pas se baser uniquement sur la capacité des batteries. Il est essentiel d'analyser l'ensemble du circuit électrique, la stratégie d'exploitation, l'environnement du site, le système de sécurité et la dégradation à long terme. Une conception optimisée permet de réduire les pertes sans engendrer de nouveaux risques d'exploitation.
Adapter la taille du stockage aux modèles de réduction
Il convient d'examiner les limites d'exportation historiques, les courbes de production solaire, les données de répartition du réseau et les périodes tarifaires. Si les limitations surviennent pendant de courtes périodes en milieu de journée, une capacité de stockage modérée peut suffire. En revanche, si le réseau bloque fréquemment les exportations pendant des périodes plus longues, un système de stockage d'énergie par batterie (BESS) conteneurisé de plus grande capacité peut s'avérer nécessaire.
Vérifier la coordination du PCS et de l'onduleur
Le PCS assure la conversion de puissance bidirectionnelle. Il doit garantir une charge sûre, une décharge stable et une réponse rapide aux commandes du système de gestion de l'énergie (EMS). La page dédiée aux centrales électriques de WonVolt répertorie les PCS bidirectionnels compatibles, d'une puissance de 100 kW à 630 kW, vous permettant ainsi d'adapter la production de stockage au plan de gestion de votre centrale.
Protégez la durée de vie de votre batterie en respectant les bonnes règles d'utilisation.
La durée de vie de la batterie dépend du nombre de cycles, de la profondeur de décharge, de la température, du courant de charge et de la qualité de la gestion. Les décharges profondes, la chaleur excessive et les cycles de charge/décharge fréquents peuvent réduire sa durée de vie. Un système de gestion de batterie (BMS) bien configuré surveille la tension, le courant et la température, tandis qu'un système de gestion de l'énergie (EMS) optimise les stratégies de charge et de décharge.
Pourquoi le choix des modules est-il encore important ?
Le stockage réduit les pertes, mais ne peut compenser une faible production photovoltaïque. Il est toujours indispensable de disposer de modules fiables, d'une conception électrique stable et d'un bon rendement à long terme. Dans les grandes centrales, chaque gain d'efficacité, même minime, peut avoir un impact sur l'utilisation des sols, la conception des câbles, la charge des onduleurs et la rentabilité du stockage.
Utilisez des modules à haut rendement pour une meilleure valorisation du terrain
Pour les centrales électriques, la gamme de modules bifaciaux WV-66KUN de WonVolt offre une puissance de 630 W à 660 W et un rendement pouvant atteindre 24,3 %. Ce produit est doté d'un double vitrage, d'un boîtier de jonction IP68, d'un châssis en alliage d'aluminium anodisé et est conçu pour une tension de système de 1 500 V. Ces caractéristiques sont essentielles pour la conception de grands champs photovoltaïques et la garantie d'une longue durée de vie.
Choisissez la technologie de type N pour un rendement à long terme
La technologie TOPCon de type N offre un rendement de conversion élevé, une faible dégradation la première année, un bon comportement à haute température et une meilleure réponse en faible luminosité. Dans les grandes centrales solaires, elle contribue à augmenter la production journalière utile. Associée au stockage, elle permet d'accroître le rendement des modules et d'optimiser l'utilisation de l'énergie lors des périodes de forte luminosité.
Envisager un gain bifacial dans les sites ouverts
Les modules bifaciaux peuvent capter la lumière réfléchie par l'arrière sur des surfaces au sol appropriées. Les données de WonVolt concernant ces modules indiquent des gains de puissance arrière pouvant atteindre 5 % à 25 %. Sur les sites de production d'énergie en plein air, cette technologie permet d'obtenir un rendement énergétique supérieur lorsque la conception du sol, la hauteur de montage et l'albédo sont adaptés.
Comment WonVolt soutient-il les projets solaires avec stockage à grande échelle ?
Fondée en 2016, WonVolt possède deux usines à Hefei, en Chine. Spécialisée depuis plus de huit ans dans les solutions de stockage d'énergie industrielles et commerciales, l'entreprise dispose d'une capacité de production de 1,2 GW pour les panneaux solaires et de 2,5 GWh pour les batteries lithium. Sa gamme de produits comprend des panneaux solaires PERC, TOPCon de type N et HJT, des systèmes de stockage d'énergie par batterie (BESS) conteneurisés, des batteries lithium à refroidissement liquide et à refroidissement par air intelligent, ainsi que des solutions énergétiques propres complètes.
Choisissez une solution à grande échelle pour les centrales solaires de 1 MW à 5 MW
Pour les grandes centrales électriques, Solution à échelle utilitaire Ce système est conçu autour du stockage d'énergie conteneurisé pour les projets solaires de 1 à 5 MW. Le conteneur BESS intègre batterie, onduleur, climatisation, systèmes de sécurité et de surveillance. Cette conception intégrée simplifie l'ingénierie et facilite la coordination entre la production photovoltaïque, la charge du stockage et la gestion du réseau.
Utilisez le conteneur BESS PoseidonVolt 2.0 jusqu'à 5 MWh pour les besoins de stockage plus importants.
Pour les projets nécessitant une capacité énergétique plus élevée, Conteneur PoseidonVolt 2.0 BESS jusqu'à 5 MWh Ce système peut prendre en charge les grandes centrales solaires confrontées à des périodes de limitation de production plus longues ou nécessitant une capacité de lissage des pics de consommation plus importante. Il est particulièrement adapté lorsque l'on souhaite stocker davantage de surplus d'énergie en milieu de journée, améliorer le soutien au réseau et réduire la dépendance aux mesures de limitation de production.
Intégrer la sécurité dès la conception du conteneur
Un système de stockage d'énergie par batterie (BESS) à grande échelle doit gérer la chaleur, les défauts électriques, la ventilation et les situations d'urgence. La solution WonVolt met en avant la détection de fumée et de température, l'extinction automatique d'incendie, le contrôle de la température pour une durée de vie prolongée, une conception prête à l'emploi, une intégration poussée, un système d'évacuation des fumées et une personnalisation poussée. Ces caractéristiques vous aident à répondre aux préoccupations des investisseurs en matière de sécurité et de pérennité d'exploitation.
Comment transformer le contrôle des réductions de production en valeur commerciale ?
La réduction des pertes de production ne se limite pas à la simple récupération des kilowattheures perdus. Elle peut transformer en profondeur le modèle économique d'un projet. Grâce au stockage, il est possible de vendre l'électricité à des moments plus opportuns, de répondre aux exigences de répartition, de préserver la stabilité du réseau et d'améliorer la rentabilité du projet.
Consacrer son énergie aux heures à plus forte valeur ajoutée
Lorsque l'énergie stockée est utilisée pendant les pics de consommation, votre centrale peut améliorer la qualité de ses revenus. C'est particulièrement avantageux sur les marchés appliquant une tarification différenciée selon les heures d'utilisation, des frais de capacité ou des services de réseau. Au lieu d'accepter une exportation à faible valeur ajoutée en milieu de journée ou une réduction de la production, vous pouvez reporter l'énergie à une période plus productive.
Services de grille d'assistance
Un système de stockage d'énergie par batterie (BESS) peut prendre en charge la régulation de fréquence, la régulation de la charge de pointe, l'alimentation de secours et le fonctionnement isolé du réseau. Lorsqu'un système de gestion de l'énergie (EMS) dispose d'une acquisition de données à haute vitesse et d'une capacité de réponse rapide, la centrale peut passer d'une production passive à un soutien actif au réseau.
Réduisez les risques liés à la conception grâce au soutien de l'ingénierie
WonVolt propose un service d'ingénierie avant-vente sur site pour réaliser des études préalables à la conception, afin d'adapter chaque solution aux exigences du projet. Ce service après-vente peut également prendre en charge l'installation, les tests de mise en service et la formation technique. Pour les maîtres d'ouvrage, cet accompagnement réduit les incertitudes liées à la conception et permet d'adapter le système de stockage aux contraintes réelles du site, et non pas seulement aux spécifications techniques.
Pour une planification plus globale, vous pouvez également consulter le document complet. Portefeuille de solutions WonVolt, comparez le solution industrielle et commerciale avec des besoins à l'échelle des services publics, ou contacter WonVolt pour un dimensionnement spécifique au projet.
FAQ (questions fréquentes)
Q1 : Comment l'énergie solaire couplée au stockage permet-elle de réduire les limitations de production dans les grandes centrales électriques ?
A : Ce système stocke l'énergie solaire excédentaire pendant les périodes où le réseau ne peut pas absorber la totalité de la production, puis la restitue ultérieurement. Cela réduit le gaspillage d'énergie et permet à la centrale de fournir une courbe de puissance plus régulière.
Q2 : Le système BESS est-il plus important que l'efficacité des panneaux solaires ?
A : Les deux sont importants. Les modules photovoltaïques à haut rendement augmentent la production disponible, tandis que les systèmes de stockage d'énergie par batterie (BESS) optimisent l'utilisation de cette énergie. Un système de modules peu performant fournit moins d'énergie au stockage, et un système de stockage peu performant peut néanmoins entraîner des limitations de production.
Q3 : Quelle taille de système de stockage d’énergie par batterie (BESS) une centrale solaire à l’échelle industrielle doit-elle utiliser ?
A : La taille appropriée dépend de la durée de réduction de la consommation, des limites d'injection sur le réseau, des périodes tarifaires, de la durée cible de décharge et de la charge du site. Un projet avec des limites d'injection importantes peut nécessiter un stockage conteneurisé de plus grande capacité, comme le conteneur PoseidonVolt 2.0 BESS jusqu'à 5 MWh.
Q4 : Quelles sont les caractéristiques de sécurité à vérifier dans un système BESS à l’échelle du service public ?
A : Il convient de vérifier la régulation de la température, la détection de fumée et de température, l'extinction automatique d'incendie, la protection du système de gestion technique du bâtiment (GTB), la coordination du groupe électrogène de secours (CES), la conception du système d'évacuation des fumées et la surveillance à distance. Ces systèmes contribuent à préserver la durée de vie des batteries et la sécurité du site.
Q5 : Le stockage peut-il aider une centrale solaire à générer plus de revenus ?
R : Oui. Le stockage permet de reporter la production d'énergie aux heures de pointe, de réduire les pertes dues au délestage, de répondre à la demande de pointe et de fournir des services au réseau lorsque cela est autorisé. Le rendement final dépend des tarifs locaux, des règles de répartition de l'énergie, du coût du système et de la stratégie d'exploitation.