Le générateur diesel est une solution standard pour l’alimentation de secours et hors réseau depuis des décennies. Cependant, les coûts d’exploitation, les exigences de maintenance et les réglementations sur les émissions ont accru l’intérêt pour les alternatives. Les systèmes de stockage d'énergie par batterie, souvent associés à des panneaux solaires photovoltaïques ou à des générateurs existants, sont déployés comme source d'énergie principale ou supplémentaire. Cet article examine les facteurs techniques et économiques qui font du stockage d'énergie une alternative viable aux groupes électrogènes diesel traditionnels, en mettant l'accent sur les conceptions de systèmes fournies par INJET HanCang.
Le coût permanent d’exploitation d’un générateur diesel correspond principalement à la dépense en carburant, qui varie en fonction des prix mondiaux du pétrole. De plus, les générateurs nécessitent un entretien régulier, y compris des vidanges d'huile, des remplacements de filtres et des vérifications du système de refroidissement. Un système de stockage par batterie, lorsqu’il est chargé à partir du réseau pendant les heures creuses ou à partir de panneaux solaires, a un coût d’exploitation par kilowattheure inférieur. Le coût du kilowattheure provenant du réseau est réglementé, tandis que l’énergie solaire n’a pas de coût de combustible variable. Sur une période d'exploitation de plusieurs années, le coût cumulé du carburant et de la maintenance d'un générateur dépasse souvent le coût en capital d'un système de stockage, en particulier dans les régions où les prix du diesel sont élevés. INJET HanCang fournit des outils d'analyse des coûts du cycle de vie qui comparent le coût total de possession d'un générateur par rapport à un système de stockage en fonction des profils de charge et des tarifs des services publics spécifiques au site.
Les générateurs diesel émettent des oxydes d'azote, des particules et du dioxyde de carbone. De nombreuses régions ont mis en œuvre des normes d'émission qui restreignent l'utilisation des générateurs dans certaines zones ou à certaines périodes de l'année. Les systèmes de stockage par batterie ne produisent aucune émission d’échappement pendant leur fonctionnement. Pour les sites situés dans des zones non conformes, où les normes de qualité de l'air ne sont pas respectées, le stockage est une alternative conforme. Dans certaines juridictions, les réglementations exigent que les générateurs de secours soient testés régulièrement, ce qui produit des émissions qui comptent dans le quota annuel d'une installation. Le remplacement ou l'ajout d'un générateur par stockage réduit les émissions totales de l'installation. Les systèmes INJET HanCang sont conçus pour répondre aux exigences techniques des crédits de réduction des émissions sur certains marchés, le cas échéant.
La fiabilité d'un générateur diesel dépend de la qualité du carburant, de l'entretien régulier et du nombre de démarrages. Un générateur qui ne fonctionne pas régulièrement peut souffrir d'une dégradation du carburant, d'une décharge de la batterie ou d'une accumulation d'humidité dans le système. Les systèmes de stockage par batterie nécessitent un entretien moins fréquent. Les principales tâches de maintenance sont les vérifications du système de gestion thermique et les mises à jour logicielles. L'absence de pièces mobiles dans la batterie réduit le risque de panne mécanique. Cependant, l'état de santé de la batterie doit être surveillé pour garantir que la capacité reste disponible. Les systèmes d'INJET HanCang incluent une fonction de surveillance à distance qui fournit des alertes pour la maintenance préventive, réduisant ainsi le risque de temps d'arrêt inattendu par rapport à un générateur qui pourrait ne pas démarrer en cas de besoin.
Dans de nombreuses applications, le générateur n’est nécessaire que quelques heures par an pour couvrir les pics de charge ou les pannes de réseau. Lors de ces événements de courte durée, un système de batterie peut fournir la puissance nécessaire sans démarrer le générateur. L'utilisation du stockage pour l'écrêtage des pointes évite l'usure associée au démarrage d'un générateur, telle que la contrainte thermique sur le moteur et le turbocompresseur. Une batterie peut répondre aux changements de charge en quelques millisecondes, fournissant ainsi un niveau de qualité d’énergie qu’un générateur ne peut égaler. Les systèmes de stockage d'INJET HanCang sont configurés pour gérer les charges de pointe des installations commerciales et industrielles, avec des durées de décharge allant d'une à quatre heures. Cela couvre la majorité des événements de pointe sans nécessiter le fonctionnement du générateur.
Dans certains cas, la solution optimale n’est pas de remplacer entièrement le générateur mais de réduire sa durée de fonctionnement. Une configuration hybride utilise un générateur plus petit associé à un système de batterie. Le générateur fonctionne à puissance constante, chargeant la batterie ou fournissant la charge de base. La batterie gère les transitoires de charge et les demandes de pointe. Cette approche permet au générateur d'être dimensionné pour une charge moyenne plutôt que pour une charge de pointe, réduisant ainsi le coût d'investissement initial et améliorant le rendement énergétique. INJET HanCang propose des systèmes de contrôle qui gèrent le programme de démarrage/arrêt et le partage de charge du générateur, garantissant que le générateur fonctionne dans sa plage d'efficacité optimale et que la batterie est maintenue à un état de charge approprié.
Les générateurs diesel ont une limitation de taux de rampe ; ils ne peuvent pas modifier leur sortie instantanément. Lorsqu'une charge importante démarre, comme un moteur ou un compresseur, le générateur peut subir une baisse de fréquence. Les systèmes de batterie ont un taux de réponse élevé, capable d’injecter de l’énergie en quelques millisecondes pour stabiliser la fréquence. Cela rend le stockage adapté aux applications avec des charges variables, telles que les grues, les concasseurs ou les équipements d'imagerie médicale. Le système de conversion de puissance d'INJET HanCang comprend une fonction de contrôle de statisme qui permet à la batterie de réagir immédiatement aux écarts de fréquence, protégeant ainsi les équipements sensibles des chutes de tension qu'un générateur seul ne pourrait pas atténuer.
Le fonctionnement d'un générateur diesel nécessite un stockage de carburant sur site, ce qui implique un permis, un confinement des déversements et des tests périodiques. Pour les sites éloignés, la livraison de carburant ajoute des coûts logistiques. Le stockage sur batterie élimine le besoin de stockage de carburant sur site. Le système peut être rechargé à partir d’une source renouvelable ou du réseau. Pour les sites hors réseau sans connexion au réseau, la batterie peut être rechargée via l'énergie solaire ou un générateur qui fonctionne moins d'heures, réduisant ainsi la fréquence des livraisons de carburant. INJET HanCang prend en charge l'intégration de panneaux solaires avec le stockage, permettant aux sites de réduire leur dépendance au carburant livré au fil du temps.
Bien que les générateurs diesel restent une option viable pour certaines applications, le stockage d’énergie par batterie offre une alternative avec des coûts d’exploitation inférieurs, une maintenance réduite et zéro émission pendant l’utilisation. Le choix entre les deux dépend du profil de charge spécifique, de l'emplacement du site et de l'environnement réglementaire. INJET HanCang propose des systèmes de stockage qui peuvent fonctionner indépendamment ou dans des configurations hybrides, offrant une flexibilité aux installations qui s'éloignent de la dépendance au diesel.