Un système d’alimentation hybride conteneurisé combine le stockage par batterie, l’intégration d’un générateur et un équipement de conversion d’énergie dans une enceinte de conteneur d’expédition standard. Cette configuration fournit des solutions d'alimentation clé en main pour les sites distants, les projets de construction et les applications d'intervention d'urgence. Injet HanCang conçoit et fabrique des systèmes d'alimentation hybrides conteneurisés qui réduisent la consommation de carburant et améliorent la qualité de l'énergie par rapport aux solutions composées uniquement de générateurs. Cet article présente l'architecture du système, les données de performances et des exemples d'applications provenant d'unités déployées.
Un système d’alimentation hybride conteneurisé intègre quatre composants principaux dans un seul boîtier. Le premier composant est le parc de batteries, généralement des cellules au lithium fer phosphate disposées en modules pour faciliter la maintenance. Le deuxième composant est le système de conversion de puissance, comprenant des onduleurs bidirectionnels qui gèrent le flux de puissance entre la batterie, le générateur et la charge. Le troisième composant est l'interface du générateur, qui peut inclure un générateur intégré ou un point de connexion pour un générateur externe. Le quatrième composant est le système de contrôle, qui surveille la charge, l'état de charge de la batterie et l'état du générateur pour optimiser le fonctionnement. Les systèmes d’alimentation hybrides conteneurisés Injet HanCang utilisent une architecture de bus CC commune. La batterie se connecte au bus DC via un convertisseur DC-DC qui fait correspondre la tension de la batterie à celle du bus. Le générateur se connecte via un redresseur. L'onduleur connecte le bus DC à la charge AC.
Cette architecture permet à n'importe quelle source d'alimenter la charge ou de recharger la batterie. Le contrôleur gère ces interactions sur la base d'une logique programmable. L’ensemble s’insère dans un conteneur d’expédition ISO de vingt ou quarante pieds. La conception conteneurisée offre plusieurs avantages pratiques. Le système arrive sur site comme une seule unité, ce qui réduit le temps d'installation. Le conteneur offre une protection environnementale contre la poussière, la pluie et les températures extrêmes. Le système peut être déplacé par un équipement logistique standard. Injet HanCang a déployé des systèmes d'alimentation hybrides conteneurisés dans des opérations minières, des sites de télécommunications et des scénarios de reprise après sinistre.
Injet HanCang a collecté des données de performances à partir de systèmes électriques hybrides conteneurisés déployés sur plusieurs sites. Le tableau ci-dessous présente les données de trois installations représentatives. Paramètre Site minier Site de télécommunications Chantier de construction Capacité du système 1 000 kilowattheures 300 kilowattheures 500 kilowattheures Puissance du générateur 300 kilowatts 100 kilowatts 150 kilowatts Charge moyenne 150 kilowatts 40 kilowatts 80 kilowatts Autonomie quotidienne du générateur 4,2 heures 2,8 heures 3,5 heures Consommation de carburant par jour 120 litres 35 litres 60 litres Carburant pour générateur uniquement référence 320 litres par jour 90 litres par jour 170 litres par jour Réduction de carburant 62 pour cent 61 pour cent 65 pour cent Temps de disponibilité du système 99,4 pour cent 99,6 pour cent 99,2 pour cent Les données de réduction de carburant démontrent qu'un système d'alimentation hybride conteneurisé réduit considérablement la consommation de diesel par rapport au fonctionnement avec un générateur uniquement. Le site minier a réduit sa consommation quotidienne de carburant de trois cent vingt litres à cent vingt litres, économisant ainsi deux cents litres par jour. Aux prix actuels du diesel, cela représente une économie annuelle d’environ soixante mille dollars.
La conception d’un système électrique hybride conteneurisé nécessite de relever plusieurs défis techniques différents des installations fixes. Le premier défi est la gestion thermique au sein de l’espace clos. Les générateurs produisent une chaleur importante pendant leur fonctionnement et les batteries nécessitent un contrôle de la température pour des performances optimales. Les systèmes d’alimentation hybrides conteneurisés Injet HanCang utilisent des zones de refroidissement séparées. Le compartiment du générateur utilise une ventilation à air forcé avec des persiennes d'admission et des ventilateurs d'extraction. Le compartiment batterie utilise un refroidissement liquide avec une unité de refroidissement. La séparation entre les compartiments est dotée d'une isolation thermique pour empêcher le transfert de chaleur. Cette approche zonée maintient la température de la batterie en dessous de trente-cinq degrés Celsius même lorsque le compartiment du générateur atteint soixante degrés. La deuxième connaissance technique concerne l’isolation vibratoire. Les conteneurs maritimes subissent des vibrations pendant le transport et le fonctionnement du générateur transmet les vibrations à la structure du conteneur.
Injet HanCang monte le générateur sur des isolateurs à ressort avec une fréquence propre inférieure à quinze hertz. Les supports de batteries sont montés sur des patins en caoutchouc qui atténuent les vibrations à haute fréquence. Les mesures de vibrations sur les systèmes transportés montrent des accélérations maximales réduites de deux g à zéro virgule trois g aux bornes de la batterie. La troisième idée concerne l’accès pour la maintenance. Un système d’alimentation hybride conteneurisé doit permettre l’accès au service à tous les composants sans mettre le système hors service. Injet HanCang conçoit le conteneur avec des couloirs de service. Les modules de batterie glissent sur des rails pour être remplacés. Le générateur est doté de panneaux d'accès sur trois côtés. L'électronique de puissance est montée sur des racks pivotants. Les tâches de maintenance peuvent être effectuées avec le système en ligne car tous les composants critiques disposent de connexions redondantes.
Les systèmes électriques hybrides conteneurisés servent plusieurs catégories d’applications. La première catégorie concerne les opérations minières éloignées où le réseau électrique n’est pas disponible. Ces sites ont des demandes de puissance élevées et des parcs de générateurs existants. Un système d'alimentation hybride conteneurisé réduit la consommation de carburant et les heures de fonctionnement du générateur, prolongeant ainsi les intervalles de révision du générateur. La deuxième catégorie concerne les chantiers de construction où les besoins en énergie changent au fur et à mesure de l'avancement du projet. Le système conteneurisé peut être déplacé au fur et à mesure de l’évolution du site. La troisième catégorie est l’alimentation temporaire pour les événements ou les interventions d’urgence. T
Le système arrive sur un camion à plateau et fournit de l'électricité dans les heures suivant la livraison. Injet HanCang a également fourni des systèmes électriques hybrides conteneurisés pour les communautés insulaires. Ces systèmes fonctionnent en parallèle avec le solaire photovoltaïque. La batterie stocke l’énergie solaire pendant la journée et fournit de l’énergie la nuit. Le générateur démarre uniquement pendant des périodes nuageuses prolongées. Les données d'une installation insulaire en Asie du Sud-Est montrent une autonomie de générateur de seulement deux heures par jour pendant la saison sèche et de cinq heures par jour pendant la saison de la mousson. Le système fournit de l’électricité en continu à un village de deux cents foyers.
Les arguments économiques en faveur d’un système électrique hybride conteneurisé dépendent du prix du carburant, des coûts de maintenance du générateur et du coût du système lui-même. Injet HanCang a développé un modèle économique basé sur un système de cinq cents kilowattheures avec un générateur de cent cinquante kilowatts. Le modèle suppose le carburant diesel à un dollar le litre, l'entretien du générateur à dix cents le kilowattheure et un coût du système de trois cent mille dollars.
Le système hybride conteneurisé réduit la durée de fonctionnement du générateur de vingt-quatre heures par jour à six heures par jour pour un site avec une charge moyenne de cent kilowatts. L'économie annuelle de carburant est de dix-huit mille litres, évaluée à dix-huit mille dollars. La réduction de l'entretien du générateur est de quatorze mille dollars par an. L'économie annuelle totale de fonctionnement est de trente-deux mille dollars. La période de récupération est de neuf virgule quatre ans. Pour les sites présentant des coûts de carburant plus élevés ou des coûts de système inférieurs, la période de récupération est plus courte. Injet HanCang propose des options de financement qui alignent les paiements sur les économies d'exploitation.
Injet HanCang livre des systèmes électriques hybrides conteneurisés standard dans les huit semaines suivant la confirmation de la commande. Les systèmes personnalisés nécessitent douze à seize semaines selon la complexité de la configuration.
Oui, le système peut fonctionner en mode batterie uniquement pour les applications avec des profils de charge quotidiens prévisibles. Le générateur est facultatif pour les sites disposant d’un réseau fiable ou de sources renouvelables.
Le conteneur nécessite une surface plane et nivelée dont les dimensions sont d'au moins un mètre plus grandes que le conteneur sur tous les côtés. La fondation doit supporter le poids du conteneur, qui varie de six à dix-huit tonnes selon la taille du système.
Les systèmes d'alimentation hybrides conteneurisés Injet HanCang utilisent des systèmes de refroidissement séparés pour les compartiments de la batterie et du générateur. La batterie utilise un refroidissement liquide avec un refroidisseur. Le générateur utilise une ventilation à air forcé. Les deux systèmes fonctionnent automatiquement en fonction de capteurs de température.
Le générateur nécessite un changement d'huile et de filtre toutes les cinq cents heures de fonctionnement. La batterie nécessite un test de capacité annuel. Le système de refroidissement nécessite un nettoyage du filtre tous les trois mois. Le contrôleur reçoit des mises à jour logicielles chaque année.
Les systèmes d'alimentation hybrides conteneurisés Injet HanCang fournissent des solutions d'alimentation clés en main avec des économies de carburant documentées de soixante à soixante-cinq pour cent par rapport au fonctionnement avec un générateur uniquement. L'architecture conteneurisée simplifie le transport, l'installation et la relocalisation. Des informations techniques concernant la gestion thermique, l'isolation contre les vibrations et l'accès pour la maintenance ont été intégrées dans la conception standard. Les applications incluent les communautés minières, de construction, de télécommunications et insulaires. L'analyse économique montre des périodes de récupération typiques de huit à dix ans en fonction des coûts du carburant. Les clients potentiels peuvent demander une proposition spécifique au site à Injet HanCang.