Au cœur de l’action climatique et de la stabilité des réseaux électriques, les systèmes de stockage d’énergie par batterie (SSÉB) connaissent actuellement une croissance sans précédent. Alors que la demande de SSÉB de haute qualité augmente, les services publics et les développeurs cherchent la meilleure manière d’optimiser le développement de leurs projets, sans compromettre leur capacité à vérifier que les systèmes sont sécuritaires, efficaces et qu’ils fonctionnent comme prévu.
La modélisation et les essais avancés permettent non seulement de confirmer la sécurité et la performance des SSÉB, mais contribuent aussi à identifier et à résoudre de potentiels enjeux plus tôt dans le cycle de développement du projet, et ce, afin de réduire les coûts et les délais, et d’accélérer l’action en faveur du climat.
Leur rôle est crucial à plusieurs égards car ils permettent de:
- Mieux comprendre le fonctionnement du système
- Prévoir la performance
- Améliorer la sécurité
- Contribuer à la conformité réglementaire
- Réduire les coûts
- Renforcer la résilience des produits et services
Grâce aux techniques de modélisation et d’essais avancés, les développeurs de projets sont en mesure de répondre aux demandes des services publics et aux besoins des réseaux électriques en effectuant des simulations et des vérifications rigoureuses. Les parties prenantes ont ainsi une meilleure compréhension des projets – et une confiance accrue dans les SSÉB. La modélisation et les essais avancés sont la clé vers des solutions de stockage d’énergie plus sûres, plus efficaces et fiables, capables de répondre à la demande massive du marché actuel.
Lisez la suite pour mieux comprendre en quoi consistent la modélisation et les essais avancés et découvrir l’approche innovante et multidimensionnelle d’EVLO.
L’importance de la modélisation et des essais avancés
La modélisation et les essais avancés aident les développeurs et les services publics à comprendre et à quantifier la performance des composants des SSÉB et à s’assurer qu’ils fonctionnent ensemble dans un système homogène. C’est essentiel pour acquérir une compréhension solide du système d’alimentation des batteries et leur permettre de mettre en œuvre des projets de manière sécuritaire et efficace, conformes aux normes d’interconnexion, et de faciliter une intégration en douceur avec les systèmes d’alimentation existants.
Les développeurs de projet et les services publics doivent pouvoir vérifier la santé et la performance de leur SSÉB. Cela inclut les éléments suivants:
- La capacité nominale par rapport à la performance réelle
- L’efficacité de la conversion de l’énergie stockée en une source d’alimentation électrique utilisable
- La vitesse de dégradation et le nombre de cycles de charge/décharge
- La réactivité thermique
- L’existence de protocoles de communication et d’interfaces facilitant l’intégration intersystème
- Les fonctions de contrôle du système de gestion de l’énergie (EMS) et leur compatibilité avec une autre infrastructure SSÉB
La modélisation et les essais avancés peuvent répondre à toutes ces questions, et plus encore, afin de rassurer les développeurs et les services publics, de minimiser les risques d’intégration au réseau, et d’assurer le déploiement et l’exploitation optimale des SSÉB. Les modèles numériques offrent une alternative innovante, flexible et rentable aux essais traditionnels en laboratoire et permettent d’acquérir une compréhension approfondie des dynamiques propres aux SSÉB avant leur mise en service. Cela contribue aussi à raccourcir les délais de déploiement et à assurer l’achèvement des projets en douceur. Grâce à la modélisation et aux essais avancés, il est également possible de configurer des fonctions de protection des systèmes de manière proactive, en cas de préoccupations liées à la résilience du système et du réseau.
En quoi consistent la modélisation et les essais avancés?
Pendant la phase initiale de conception et d’ingénierie d’un projet, EVLO utilise les logiciels de modélisation choisis par le client pour les simulations de projets SSÉB. Nous pouvons ainsi opérer sous PS CAD et d’autres plateformes, telles que EMTP. Nos simulations consistent en des modèles détaillés des systèmes de conversion de puissance (PCS) et d’autres composants de batterie qui nécessitent des techniques avancées, telles que la modulation de largeur d’impulsion (“Pulse Width Modulation”) et le circuit équivalent de Thévenin.
Ces simulations nous permettent de tester comment les composants de la batterie « en courant continu », tels que les modules de batterie, le BMS et les convertisseurs DC-DC, réagissent dans des environnements transitoires électromagnétiques (EMT), lorsqu’ils sont soumis à une série d’incidents potentiels (court-circuit monophasé, défaut biphasé ou triphasé, surfréquence, sous-fréquence et plus encore). Il s’agit d’une étape cruciale pour comprendre les réponses dynamiques des SSÉB dans des conditions variables.
Reconnaître les fluctuations des courants de charge et s’y préparer est essentiel; c’est aussi le cas pour les changements de température ambiante et la performance de l’état de charge (SoC), parmi d’autres variables qui contribuent à la fiabilité, à l’efficacité et à la sécurité opérationnelle du SSÉB tout au long du cycle de vie du système.
Pendant la phase de fabrication, EVLO effectue des essais internes d’acceptation en usine (“Factory Acceptance Testing”) à tous les niveaux d’un SSÉB, y compris les enceintes, l’équipement de conversion de puissance et le système de gestion de l’énergie (EMS). Ces essais fonctionnels vérifient que les composants de tous les sous-systèmes répondent aux exigences spécifiques de performance et qu’ils fonctionnent et interagissent adéquatement.
Après la phase d’essais internes en usine, mais avant la livraison – EVLO effectue des essais d’intégration (“Factory Integration Testing” ou FIT) sur sa ligne d’essai de classe mondiale. Cela permet aux clients, ainsi qu’aux autorités de sécurité, de tester et de se former au SSÉB qui est connecté au réseau électrique. Grâce à cela, ils peuvent comprendre comment le système fonctionne dans des conditions réelles d’exploitation, réduisant ainsi le risque de mauvaises surprises au moment de l’installation, de la mise en service et de l’exploitation du projet.
Une fois que le SSÉB a été livré et installé, l’équipe d’experts d’EVLO effectue une mise en service préalable, afin de confirmer que le système répond à toutes les exigences et qu’ils peuvent procéder en toute sécurité à des vérifications supplémentaires. Cela commence par la mise en service à froid (“cold commissioning”); cette étape valide l’alimentation électrique auxiliaire, les systèmes de contrôle, la régulation de la température, le système de chauffage et climatisation, la communication interne, la détection des incendies et les mécanismes de sécurité afin d’assurer une configuration adéquate du réseau électrique principal.
L’étape suivante est la mise en service à chaud (“hot commissioning”), au cours de laquelle le système est connecté à l’alimentation électrique principale pour effectuer des essais fonctionnels, y compris des interruptions d’urgence, des contrôles de la puissance réactive et des réponses du système à des conditions normales et anormales d’exploitation. Cette approche complète maximise la sécurité et minimise la probabilité d’enjeux opérationnels, afin que les SSÉB fonctionnent correctement et de manière sécuritaire.
L’avantage EVLO
L’approche d’EVLO en matière de modélisation et d’essais offre un soutien et une transparence inégalés. Nous travaillons étroitement avec des développeurs, des services publics et des collectivités au cours du développement des projets, afin de modéliser et de tester autant de scénarios qu’ils le souhaitent. Nous les conseillons également sur des scénarios de modélisation, en nous appuyant sur notre expertise des systèmes de stockage d’énergie à grande échelle. Grâce à cela, nous pouvons, avec nos partenaires, identifier et résoudre de potentiels enjeux très tôt dans le processus, ce qui se traduit par des économies de temps et d’argent. Nous encourageons aussi nos clients et les services publics à venir assister aux essais, s’ils le souhaitent.
Nos solides capacités de modélisation et d’essais nous permettent de simuler efficacement des centaines de projets détaillés, afin de fournir des informations précieuses sur la performance et la sécurité des SSÉB. En outre, la modélisation et les essais avancés d’EVLO peuvent être menés simultanément, afin d’accélérer les délais tout en vérifiant la sécurité, la performance et la résilience de tous les aspects des SSÉB. Enfin, notre ligne d’essais offre une rare occasion de mener des simulations dans un environnement connecté au réseau, ce qui renforce encore notre processus de validation et permet de réduire l’échéancier d’un projet.
La modélisation et les essais avancés deviendront de plus en plus importants au fur et à mesure que la demande de SSÉB sûrs et fiables augmente. Grâce à ses processus rigoureux, EVLO ouvre la voie aux SSÉB les plus sûrs possibles, tout en optimisant le développement des projets et en assurant les meilleures performances pour nos clients et les réseaux électriques.
