Un système de batterie hybride conteneurisé intègre des racks de batterie, un système de gestion de batterie, un équipement de conversion de puissance, une gestion thermique, une détection et une extinction d'incendie, une alimentation auxiliaire et un système de gestion de l'énergie à l'intérieur d'un conteneur ISO standard. La conception « hybride » peut coordonner le stockage par batterie avec le photovoltaïque, l'alimentation du réseau, les générateurs diesel ou d'autres sources. Les tailles courantes de conteneurs sont de 20 pieds et 40 pieds, qui prennent en charge le transport routier, ferroviaire et maritime. L'intégration en usine réduit le câblage du site et raccourcit la mise en service par rapport aux salles de batteries construites en bâton.
La configuration dépend de la composition chimique de la batterie, du taux de conversion de puissance et de la conception thermique. Un conteneur de 20 pieds prend souvent en charge environ 500 kWh à 1 MWh de capacité de batterie, tandis qu'un conteneur de 40 pieds peut prendre en charge environ 1 MWh à 5 MWh dans de nombreuses conceptions commerciales. Les puissances nominales des systèmes de conversion de puissance varient généralement de 250 kW à 2 MW. L'efficacité de la conversion CC pour les équipements PCS modernes est souvent de 95 % à 98 %, tandis que l'efficacité aller-retour du système complet, y compris la gestion thermique, est généralement de 85 % à 92 % selon les conditions de fonctionnement. Les batteries LFP sont largement utilisées pour le stockage stationnaire en raison de leur durée de vie et de leur stabilité thermique. Les taux C typiques vont de 0,25C à 0,5C pour les projets axés sur l'énergie.
La conteneurisation déplace une grande partie du travail d’intégration vers l’usine. Les travaux sur site concernent principalement la préparation des fondations, le raccordement des câbles, la mise à la terre, la communication et la mise en service. Cela peut réduire la main d'œuvre sur le site et le temps de mise en service de 30 à 50 % par rapport à la construction conventionnelle d'une salle de batteries, en fonction de l'étendue du projet. Un conteneur ISO de 20 pieds a une empreinte au sol d'environ 15 mètres carrés, et un conteneur de 40 pieds a une empreinte au sol d'environ 30 mètres carrés. Les interfaces de transport standard simplifient la logistique pour les projets situés dans des zones reculées ou sur des sites de micro-réseaux. Le conteneur fournit également une enceinte définie pour le CVC, la protection incendie et le contrôle d'accès.
L'EMS coordonne la priorité des sources, les limites de charge et de décharge, l'écrêtage des pointes, le lissage photovoltaïque et l'optimisation du générateur. Dans les micro-réseaux hybrides diesel, les générateurs fonctionnent souvent de manière inefficace en dessous de 30 à 40 % de charge. Un système de batterie peut maintenir le générateur dans une plage de charge de 50 à 80 % et réduire les cycles démarrage-arrêt. Des économies de carburant de 10 à 25 % sont possibles en fonction du profil de charge, de la taille du générateur et de la stratégie de répartition. L'EMS doit prendre en charge Modbus TCP et d'autres protocoles courants, avec la norme CEI 61850 en option pour l'interconnexion à l'échelle des services publics. La logique de répartition doit inclure les limites d’état de charge, la réserve de secours, le déclassement de température et les limites d’exportation du réseau.
La gestion thermique est un élément essentiel de la conception des systèmes de batteries conteneurisés. Les systèmes CVC ou de refroidissement liquide maintiennent généralement la température des conteneurs entre 15 °C et 35 °C et les différences de température des cellules entre 3 °C et 5 °C dans des systèmes bien conçus. La chimie LFP est courante pour les applications stationnaires, mais la conception de sécurité nécessite toujours une détection de fumée et de chaleur, une détection de gaz le cas échéant, une extinction d'incendie, une ventilation d'urgence et une séparation claire entre la batterie et l'équipement électrique. Les normes pertinentes peuvent inclure UL 9540, NFPA 855, CEI 62619 et les codes de prévention des incendies locaux. Les portes d'accès, les entrées de câbles et les ouvertures de ventilation doivent être conçues pour maintenir l'indice de protection, souvent IP54 pour les conteneurs extérieurs.
Les systèmes conteneurisés connectés au réseau doivent respecter les règles d’interconnexion locales. Les références courantes incluent IEEE 1547 et UL 1741 en Amérique du Nord, ainsi que CEI 62933 pour la planification et les performances des systèmes de stockage d'énergie. Le PCS doit fournir une protection anti-îlotage, un maintien de tension et de fréquence, une capacité de puissance réactive et une répartition à distance si nécessaire. Pour le fonctionnement du micro-réseau, le système doit prendre en charge les modes de formation ou de suivi du réseau, comme spécifié par le projet. La coordination de la protection avec les transformateurs, générateurs et appareillages de commutation en amont doit être revue lors de la conception détaillée.
Un projet de micro-réseau pourrait combiner 1 MWc de PV, un système de batterie conteneurisée de 2 MWh et un générateur diesel de 1 MW. La batterie déplace l'énergie photovoltaïque le soir, réduit le fonctionnement à faible charge du générateur et fournit une sauvegarde à court terme. Un site commercial peut utiliser un conteneur de 500 kWh/250 kW pour l'écrêtage des pointes et l'arbitrage du temps d'utilisation. Un chantier de construction ou une application électrique temporaire peut utiliser un système hybride conteneurisé plus petit pour réduire la durée de fonctionnement du générateur et la consommation de carburant. Chaque cas nécessite des données de charge, des données sources, des conditions ambiantes et des règles de répartition avant que la capacité ne soit sélectionnée.
Une liste de contrôle d'approvisionnement doit inclure les valeurs d'énergie et de puissance requises, le cycle de service, la plage de température ambiante, l'altitude, l'indice de protection, la méthode de refroidissement, la portée de la protection incendie, la conformité au code réseau, les protocoles EMS, le comptage, la garantie et l'accès au service. Demandez des rapports de tests en usine couvrant la capacité, l’efficacité aller-retour, la résistance d’isolement, les fonctions de protection et les points de communication. Précisez si la garantie couvre le débit, les cycles, les limites de température et les conditions du site. Pour les projets à distance, les pièces de rechange et les diagnostics à distance doivent être définis dans le plan de service.
INJET HanCang propose la conception de systèmes de batteries hybrides conteneurisés avec intégration de batteries, sélection PCS, configuration EMS, gestion thermique et tests en usine. L'entreprise prend en charge la documentation du projet pour l'interconnexion, la mise en service et l'exploitation. INJET HanCang peut configurer des systèmes pour des applications connectées au réseau, hybrides photovoltaïques et hybrides avec générateur en fonction des profils de charge mesurés et des conditions du site. L'accent est mis sur les données de performances définies, la coordination de la sécurité et la configuration des conteneurs maintenables.
Un système de batterie hybride conteneurisé peut réduire le temps de déploiement et fournir une plate-forme évolutive pour les projets hybrides de réseau, photovoltaïque et générateur. La capacité, la puissance nominale, la conception thermique et la logique EMS doivent être sélectionnées à partir de la charge mesurée et des données sources. Les acheteurs doivent comparer l’efficacité aller-retour, la durée de vie, les conditions de garantie, l’étendue de la protection incendie et la conformité au code réseau avant l’achat. Grâce à des données de conception et des enregistrements de tests clairs, les systèmes de batteries hybrides conteneurisés peuvent prendre en charge les micro-réseaux, les sites commerciaux et les applications d'alimentation à distance.