Un système de stockage d’énergie est un élément essentiel des infrastructures électriques modernes, permettant la capture et la décharge de l’énergie électrique pour une utilisation ultérieure. Injet HanCang conçoit et fabrique des solutions de systèmes de stockage d'énergie pour des applications commerciales, industrielles et utilitaires. Les systèmes de la société intègrent des batteries au lithium fer phosphate avec des technologies avancées de conversion de puissance et de contrôle. Cet article fournit un aperçu complet de l’architecture du système de stockage d’énergie, des mesures de performances et des données d’application.
Un système complet de stockage d’énergie se compose de quatre sous-systèmes principaux. Le premier sous-système est le parc de batteries, qui stocke l’énergie sous forme électrochimique. Injet HanCang utilise des cellules au lithium fer phosphate disposées en configurations série et parallèle pour atteindre la tension et la capacité souhaitées. Le deuxième sous-système est le système de conversion de puissance, qui comprend l'onduleur pour la conversion CC en CA et le convertisseur CC CC pour la gestion de la tension de la batterie. Le troisième sous-système est le système de gestion thermique, qui maintient la température de la batterie dans la plage optimale de quinze à trente-cinq degrés Celsius. Le quatrième sous-système est le contrôleur, qui surveille l'état de charge de la batterie, gère le flux d'énergie et communique avec les systèmes externes. Le contrôleur du système de stockage d’énergie remplit trois fonctions principales. La première fonction est la surveillance de l'état, notamment la tension, le courant, la température et l'état de charge de chaque module de batterie. La deuxième fonction est la gestion de l'énergie, déterminant quand charger et décharger en fonction des conditions du réseau et des paramètres de l'utilisateur. La troisième fonction est la protection, y compris l'arrêt contre les surtensions, les sous-tensions, les surchauffes et les surintensités. Les contrôleurs Injet HanCang utilisent une architecture à double processeur avec redondance pour les fonctions de sécurité critiques.
L’analyse des déploiements de systèmes de stockage d’énergie fournit des informations techniques précieuses. Injet HanCang a collecté des données provenant de plus d'une centaine d'installations dans quinze pays. La première constatation est que la variation de la température ambiante affecte considérablement les performances de la batterie. Les systèmes fonctionnant dans des régions présentant des variations saisonnières de température de plus de trente degrés Celsius affichent une réduction de cinq pour cent du débit annuel par rapport aux installations climatisées. Les systèmes de refroidissement liquide des unités Injet HanCang maintiennent la température des cellules dans une bande de trois degrés, réduisant cet effet à moins de 1 %. La deuxième connaissance technique concerne la précision de l’estimation de l’état de charge. Les algorithmes de comptage Coulomb standard dérivent de trois à cinq pour cent par mois sans étalonnage. Injet HanCang a développé un algorithme hybride qui combine le comptage coulombien avec un étalonnage périodique basé sur la tension pendant les périodes de repos. L’algorithme hybride maintient une précision de 1,5 % sur six mois sans nécessiter de cycles de charge complets. Le troisième élément tiré des données du système de stockage d’énergie est que l’efficacité de l’onduleur varie en fonction du facteur de charge. Les onduleurs fonctionnent avec une efficacité maximale comprise entre quarante et quatre-vingt-dix pour cent de la puissance nominale. En dessous de vingt pour cent de charge, l’efficacité chute de trois à cinq points de pourcentage. Injet HanCang recommande un dimensionnement de l'onduleur de telle sorte que la charge moyenne se situe entre cinquante et soixante-dix pour cent de la valeur nominale de l'onduleur pour une efficacité annuelle maximale.
La sécurité est une considération primordiale dans la conception d’un système de stockage d’énergie. Les systèmes Injet HanCang sont conformes aux normes de sécurité internationales, notamment UL 1973, CEI 62619 et NFPA 855. Les modules de batterie comprennent plusieurs couches de protection. La première couche est une protection au niveau des cellules, comprenant des dispositifs d'interruption de courant et des évents de décompression. La deuxième couche est une protection au niveau du module comprenant des capteurs de température et des fusibles. La troisième couche est la protection au niveau du système, y compris les interfaces d'arrêt rapide et de suppression d'incendie. Injet HanCang a effectué des tests de propagation par emballement thermique sur un système à douze modules. Le test a induit un emballement thermique dans une cellule à l’aide d’un chauffage interne. Le système a détecté l'événement dans les huit secondes et a isolé le module concerné. Aucune propagation vers les modules adjacents ne s'est produite. Les résultats des tests ont été vérifiés par un laboratoire tiers.
L'installation d'un système de stockage d'énergie nécessite une planification en fonction de plusieurs facteurs spécifiques au site. Le premier facteur est la charge au sol. Un système au lithium fer phosphate de cinq cents kilowattheures pèse environ huit tonnes métriques, nécessitant une capacité de charge au sol d’au moins cinq cents kilogrammes par mètre carré. Le deuxième facteur est la ventilation. Les systèmes de batteries nécessitent un minimum de six changements d’air par heure dans la salle des batteries pour éviter l’accumulation d’hydrogène. Les systèmes conteneurisés Injet HanCang incluent une ventilation intégrée répondant à cette exigence. Le troisième facteur concerne les dégagements électriques. L'onduleur et l'appareillage de commutation nécessitent un espace de travail d'au moins trois pieds à l'avant et sur les côtés. La quatrième considération d’installation est la connexion au réseau. Le système de stockage d'énergie doit être conforme aux exigences d'interconnexion du réseau local, y compris la protection anti-îlotage et les normes de qualité de l'énergie. Injet HanCang fournit des kits d'interface réseau qui incluent les relais de protection et les compteurs requis. La cinquième considération est la communication. Le système de stockage d'énergie doit se connecter au système de gestion du bâtiment des installations ou à une plate-forme de surveillance à distance. Injet HanCang prend en charge les protocoles Modbus TCP, BACnet et IEC 61850.
Un système de stockage d’énergie utilisant la chimie du lithium fer phosphate fonctionne généralement pendant dix à quinze ans lorsqu’il est utilisé quotidiennement dans les limites de profondeur de décharge recommandées. La durée de vie calendaire est d'environ quinze ans, quel que soit le cyclisme.
Un système de stockage d'énergie conteneurisé de cinq cents kilowattheures d'Injet HanCang occupe une empreinte de conteneur d'expédition de vingt pieds, soit environ six mètres sur deux virgule quatre mètres. Un dégagement supplémentaire d'un mètre de tous les côtés est recommandé pour l'accès de maintenance.
Oui, les systèmes Injet HanCang sont conçus pour une expansion modulaire. Des modules de batterie supplémentaires peuvent être ajoutés au même bus CC et des conteneurs supplémentaires peuvent être mis en parallèle du côté CA. Le logiciel du contrôleur doit être mis à jour pour reconnaître la capacité étendue.
La maintenance de routine comprend l'inspection annuelle des connexions et les contrôles de couple, le remplacement du filtre à air pour les systèmes de refroidissement et les mises à jour du micrologiciel du système de gestion de la batterie. Le système de refroidissement liquide nécessite un remplacement du liquide de refroidissement tous les trois ans.
En mode lié au réseau, le système de stockage d’énergie se déconnecte du réseau dans les deux secondes suivant une panne de courant. En mode secours, le système passe automatiquement en fonctionnement îloté et alimente les charges connectées. Le transfert est transparent dans les systèmes dotés d’une capacité d’alimentation électrique sans interruption.
La période de récupération d’un système de stockage d’énergie dépend de l’application et des tarifs des services publics locaux. Pour les applications d’écrêtement des pointes dans les régions où les frais de demande sont élevés, des périodes de récupération de trois à cinq ans sont typiques. Les applications de transfert de charge avec tarifs en fonction de la durée d'utilisation affichent des périodes de récupération de quatre à sept ans.
Un système de stockage d'énergie d'Injet HanCang fournit un stockage d'énergie fiable avec des mesures de performances vérifiées, notamment une efficacité aller-retour de quatre-vingt-huit à quatre-vingt-douze pour cent et une durée de vie de quatre mille à six mille cycles. Les informations techniques issues de plus d'une centaine de déploiements ont conduit à des améliorations de la précision de l'estimation de l'état de charge et de la gestion thermique. Les applications vont de l’écrêtement des pointes à la prise en charge des micro-réseaux, avec des configurations optimisées pour chaque cas d’utilisation. Les tests de sécurité confirment le confinement de l'emballement thermique dans les modules isolés. Les considérations d’installation incluent les exigences de charge au sol, de ventilation et de connexion au réseau. Les clients potentiels peuvent demander une proposition spécifique au site à Injet HanCang.