SMA Fuel Save Solution

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1 SMA Fuel Save Solution Systèmes SMA hybrides photovoltaïque/groupe électrogène industriels

2 COÛTS DE PRODUCTION D ÉLECTRICITÉ ($/kwh) Profit Groupe électrogène Énergie photovoltaïque Aujourd hui TEMPS Aujourd hui, les coûts de production d électricité d un système photovoltaïque sont déjà plus bas que ceux d un groupe électrogène. 2

3 ÉCONOMISER DU CARBU- RANT GRÂCE AU SOLEIL Les systèmes photovoltaïques représentent désormais une part importante de l approvisionnement énergétique 500 gigawatts : c est la puissance fournie à des sites industriels par des groupes électrogènes partout dans le monde. Les groupes électrogènes constituent la principale technologie utilisée pour l alimentation en électricité, notamment dans les régions où l infrastructure réseau est inexistante ou insuffi sante. L Agence internationale de l énergie (AIE) prévoit toutefois une forte augmentation globale des besoins en énergie primaire, due à la croissance économique vigoureuse des pays émergents et des pays en voie de développement. La consommation des réserves d énergie fossile augmente rapidement tout comme les émissions de CO 2. Et le climat mondial se dérègle de plus en plus. Le diesel : un carburant coûteux Miser exclusivement sur les groupes électrogènes pour produire de l énergie signifi e tabler sur des frais d exploitation élevés liés aux augmentations de prix et à la consommation permanente de carburant. Les réserves d énergie fossile devraient durer encore 150 ans environ. Dans de nombreuses régions, le prix du diesel a aujourd hui dépassé un dollar par litre. Lorsque le carburant doit en plus être livré dans des régions peu accessibles, les coûts réels grimpent rapidement en raison du transport et du stockage. Le diesel coûte alors souvent le double du prix sur le marché spot. Il faut ensuite ajouter les dépenses pour les certifi cats du système d échange de quotas d émissions de CO 2. Les installations fonctionnant uniquement au diesel se heurtent donc vite à leur limite de rentabilité. Il est urgent de trouver des solutions de remplacement pour contrer l augmentation des prix et le réchauffement climatique. Des solutions qui permettent de réduire le plus possible les émissions de CO 2. Des solutions qui sont rentables pour l exploitant. Des solutions où l avenir est déjà inclus dans les réfl exions. Minimiser les coûts de carburant et les émissions de CO 2 Dans le monde, plus de 120 pays ont déjà mis en place un cadre politique pour le développement de la part des énergies renouvelables dans le mix énergétique. Les Nations Unies souhaitent dans les années à venir établir un accord international contraignant pour la protection du climat. De son côté, SMA a développé une technologie qui réduit les coûts de carburant et les émissions de CO 2 dans les applications industrielles : la SMA Fuel Save Solution combine groupe électrogène et générateur photovoltaïque dans un système hybride, minimisant ainsi la dépendance au carburant. Tirer profit de l énergie photovoltaïque Dans les régions ensoleillées, le photovoltaïque représente déjà la solution de production d énergie la plus rentable, même sans mesures d encouragement par l État. Rien qu au cours des trois dernières années, les prix des systèmes photovoltaïques ont chuté de plus de 50 %. Dans le monde, ce sont plus de 100 gigawatts (GW) d installations photovoltaïques qui sont installées. Le photovoltaïque est une technologie éprouvée et fi able, dont profi te un nombre toujours croissant d entreprises industrielles. Il s agit d un complément rentable et écologique aux systèmes diesel. 3

4 L AVENIR EST HYBRIDE Combiner groupes électrogènes et systèmes photovoltaïques garantit aux industriels un approvisionnement énergétique attractif et sûr Les installations photovoltaïques n engendrent pas d émissions. Elles nécessitent peu de maintenance et génèrent des frais d exploitation minimes. Les installations sont modulaires et peuvent être adaptées avec fl exibilité aux besoins énergétiques ponctuels. Dans les régions ensoleillées, les installations photovoltaïques sont amorties en trois à cinq ans malgré des coûts système initiaux élevés. C est la raison pour laquelle le photovoltaïque constitue le complément idéal à l alimentation par groupe électrogène pour les industries gourmandes en énergie dans les régions reculées où l infrastructure réseau est peu développée, voire inexistante. Rentable, écologique, efficace Pour les exploitants d usines de transformation de minerai et de matières premières, pour les grandes exploitations agricoles telles que les fermes fl oricoles, les installations de désalinisation ou les établissements touristiques tels que les hôtels ou les parcs d attractions, des coûts faibles, une opérationnalité rapide ainsi qu une fi abilité et une disponibilité élevées constituent des critères décisifs. C est ce qui rend les systèmes hybrides SMA Fuel Save Solution si attractifs. Ils offrent d énormes avantages par rapport à une simple alimentation au diesel : Coûts de carburant plus faibles Réduction des risques liés à l augmentation des prix et à l approvisionnement grâce à une sécurité maximale en matière de planifi cation Des émissions de CO 2 minimales permettent un échange profi table de certifi cats de CO 2 Le photovoltaïque donne une image «verte» Et comme il n est jamais trop tard pour penser à l avenir, la SMA Fuel Save Solution peut être intégrée aussi bien dans des systèmes d approvisionnement en énergie existants que dans de nouveaux systèmes. 4

5 Choisir l hybride est rentable quand... les coûts réels du diesel sont supérieurs à un dollar par litre les conditions locales d ensoleillement permettent d installer un système photovoltaïque (particulièrement rentable à partir de rendements photovoltaïques de kwh/kwc) la communication intelligente entre le groupe électrogène et l installation photovoltaïque permet d adapter l utilisation du courant photovoltaïque en fonction des besoins DURÉE D AMORTISSEMENT (ANNÉES) kwh/kwc (exemple : Italie) kwh/kwc (exemple : Inde) kwh/kwc (exemple : Australie) PLAGE ATTRACTIVE FINANCIÈREMENT COÛTS RÉELS DU CARBURANT 1 (USD/L) 1 Coûts de transport et de stockage inclus 5

6 Générateur d électricité solaire (panneaux photovoltaïques) Les onduleurs SMA sont compatibles avec tous les types et toutes les technologies de panneaux photovoltaïques courants. Onduleur photovoltaïque (Sunny Central ou Sunny Tripower) Composant central des solutions SMA Fuel Save Solution. Conçu pour fonctionner avec des réseaux faibles et dans des conditions extrêmes. SMA Fuel Save Controller (Interface Module) Pour les installations photovoltaïques décentralisées avec Sunny Tripower : interface entre le PV Main Controller et les onduleurs pour déterminer et transmettre les données et les valeurs de consigne. Fibre optique multimode Cat5e (Ethernet 100 Base TX) Parc de batteries Augmente l effi cacité de l ensemble du système d approvisionnement en énergie. Les parcs de batteries compensent les sauts de charge et les insuffi sances de rayonnement solaire, fournissent une réserve de puissance et permettent ainsi d optimiser l exploitation du groupe électrogène. SMA FUEL SAVE SOLUTION 6

7 Charges industrielles Profi ls de charges spécifi ques. ex. : machinerie lourde pour industrie minière, traitement de matières premières, travaux agricoles, désalinisation. SMA Fuel Save Controller (Data Acquisition Module) Analyse rapidement et précisément les conditions de charge et de réseau actuelles dans le système et transmet immédiatement les données au PV Main Controller. SMA Fuel Save Controller (PV Main Controller Module) Commande l injection d énergie photovoltaïque dans le réseau du groupe électrogène. Garantit une puissance photovoltaïque optimale en tenant compte des profi ls de charge et de la puissance du générateur. Bâtiment système du groupe électrogène Point central de raccordement et de liaison. Abrite des systèmes de surveillance et de commande de la production du groupe électrogène. Groupe électrogène Composant principal dans un système d alimentation conventionnel. Établit un réseau local et fournit les appareils connectés en électricité. Intégration intelligente de l énergie photovoltaïque dans le système à groupe électrogène : pour un approvisionnement énergétique autonome, économique, optimisé 7

8 TECHNOLOGIES DE POINTE Des solutions système intelligentes pour chaque application SMA développe depuis plus de 30 ans des solutions hybrides évolutives pour l électrifi cation des régions éloignées du réseau. En tant que fournisseur de systèmes techniques, nous possédons une longue expérience dans la réalisation de centrales photovoltaïques pouvant dépasser la centaine de mégawatts. Avec plus de 32 gigawatts installés dans le monde, nous sommes le leader mondial dans le domaine onduleurs photovoltaïques. Nos onduleurs garantissent les meilleurs rendements. Ils ont une capacité de surcharge extrême, de sorte que les appareils électriques critiques puissent eux aussi être exploités avec fi abilité à tout moment. Plus de collaborateurs travaillent dans la recherche et le développement pour concevoir pour chaque application des solutions système de pointe à un prix au Watt abordable et répondant aux exigences de qualité les plus élevées. Pour des systèmes stables et sûrs SMA Fuel Save Solution est notre solution destinée aux grands appareils électriques industriels. Elle intègre avec facilité et effi cacité l énergie photovoltaïque dans les réseaux à groupe électrogène. Les onduleurs SMA Sunny Tripower ou Sunny Central convertissent en courant alternatif le courant continu produit par les panneaux photovoltaïques et l injectent dans le système d approvisionnement en énergie. La commande de l injection de l énergie photovoltaïque est assurée par le SMA Fuel Save Controller, la commande du groupe électrogène restant inchangée. La SMA Fuel Save Solution permet d obtenir une part d énergie photovoltaïque correspondant à 60 % de la puissance du groupe électrogène installée. Ainsi, pour 1 mégawatt de puissance du groupe électrogène installée, on obtient une puissance photovoltaïque de 600 kilowatts. Un parc de batteries en option permet d augmenter encore la part d énergie photovoltaïque dans le système. La télésurveillance avec Sunny Portal permet d assurer la sécurité de l installation. Les exploitants peuvent ainsi surveiller leur installation en permanence sur Internet. En cas de panne, nos collaborateurs interviennent rapidement sur place grâce au réseau SMA Global Service Network. SMA garantit à tout moment la qualité et la fi abilité la plus élevée. SMA Solar Technology AG un partenaire de confiance présent dans le monde entier Avec un chiffre d affaires de 1,5 milliard d euros en 2012, SMA est le leader mondial dans le domaine des onduleurs photovoltaïques, un élément central de toute installation photovoltaïque. En tant que spécialiste de la gestion de l énergie, SMA propose des technologies novatrices destinées aux futures structures d approvisionnement énergétique. La société a son siège social à Niestetal à proximité de Kassel (Allemagne) et est représentée sur la scène internationale dans 21 pays. Elle emploie plus de collaborateurs dans le monde. SMA produit une vaste gamme d onduleurs adaptés à tous types de panneaux photovoltaïques et à toutes les puissances d installations photovoltaïques. La palette de produits comprend aussi bien des onduleurs pour les installations couplées au réseau que pour les systèmes en site isolé. Par conséquent, SMA peut fournir des solutions d onduleurs parfaitement adaptés à tous types et toutes tailles d installations. 8

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10 DES COMPOSANTS FIABLES FUEL SAVE CONTROLLER L interface entre groupe électrogène, installation photovoltaïque et appareil électrique Le SMA Fuel Save Controller est compatible aussi bien avec les onduleurs Sunny Tripower qu avec les Sunny Central. Il pilote l injection d énergie photovoltaïque en fonction des besoins, selon les profils de charge et de production. Cela garantit une sécurité maximale tout en réduisant les coûts de carburant et les émissions de CO 2. Les onduleurs SMA et le Fuel Save Controller assument ensemble des fonctions de gestion de réseau complètes et axées sur les besoins. Extensibles à tout moment de façon modulaire, les systèmes hybrides de SMA offrent un contrôle optimal de l installation par télésurveillance. Les onduleurs SMA portant ce label remplissent les exigences particulières relatives aux systèmes hybrides d approvisionnement en énergie dans les applications industrielles : ᆞ Plages de fréquences et de tensions étendues : pour l optimisation de l exploitation hors des réseaux interconnectés fi xes ᆞ Communication rapide entre installation photovoltaïque, groupe électrogène et appareil électrique : pour une réaction immédiate au délestage et à la modifi cation de l injection d énergie photovoltaïque ᆞ Gestion de réseau intégrée : mise à disposition de puissance réactive et limitation de la puissance active pour la stabilité du réseau ᆞ Robuste : pour une utilisation dans le monde entier, y compris dans des conditions ambiantes diffi ciles 10

11 SUNNY TRIPOWER La solution idéale pour les grandes centrales photovoltaïques décentralisées Le Sunny Tripower permet une réduction notable des investissements tout en garantissant une rentabilité exceptionnelle grâce à ses 98,5 % de rendement. L onduleur triphasé Sunny Tripower TL Economic Excellence affi che d excellentes qualités de MPP tracking avec OptiTrac de SMA. Ses possibilités de communication ultra-rapides via Bluetooth rendent le Sunny Tripower TL Economic Excellence encore plus économique. Sa capacité à fournir du courant réactif contribue à la stabilité des réseaux. Les fonctions intégrées de gestion du réseau garantissent des rendements maximaux et des réseaux stables. SUNNY CENTRAL Spécialement conçus pour les grandes centrales photovoltaïques centralisées Avec des classes de puissance comprises entre 500 kva et kva, les onduleurs Sunny Central permettent d optimiser la conception des installations. La surveillance de string et la possibilité d injecter du courant dans le réseau moyenne tension font de ces onduleurs le choix de prédilection pour des installations photovoltaïques à structure homogène. Ils sont également extrêmement performants dans des conditions ambiantes diffi ciles : chaleur, humidité, air salin, présence de sable ou de poussière. Leurs rendements élevés et leur 110 % de puissance en service continu jsuqu à 25 degrés Celsius assurent une rentabilité maximale. Les onduleurs Sunny Central se chargent de la gestion du réseau et remplissent dans de nombreux pays les conditions spécifi ques de raccordement au réseau électrique public. 11

12 À VOTRE SERVICE SMA a une vraie approche partenariale avec ses clients : du dimensionnement, à l installation et la mise service. Partout dans le monde. C est en optimisant l intégration de l énergie photovoltaïque dans le système du groupe électrogène que l on obtient une rentabilité maximale. Une analyse exacte de la consommation et des besoins d exploitation donne une idée du moment à partir duquel le système hybride avec panneaux photovoltaïques devient rentable. Une sécurité de planification et d investissements maximale Si l exploitant de l installation ne connaît pas les courbes de charge de ses groupes électrogènes, nous proposons un appareil de mesure adéquat dans le cadre d un SMA Power Audit. Les techniciens peuvent ainsi effectuer eux-mêmes les mesures sur place. À partir de ces données, nous calculons un potentiel d économies de coûts détaillé et déterminons un dimensionnement optimal de l installation. Sunny Design Hybrid permet une évaluation complète du projet. Avec l analyse selon la méthode d actualisation des fl ux de trésorerie, nous déterminons des paramètres fi nanciers importants tels que la durée d amortissement et la valeur actuelle nette, pour garantir à l exploitant de l installation une sécurité maximale sur son projet. Toujours proche du client Pour l installation et la mise en service de l installation photovoltaïque, les collaborateurs SMA interviennent directement sur place. Nous avons des partenariats avec les principaux acteurs de chaque marché photovoltaïque pour garantir systématiquement à nos clients la meilleure assistance possible. Au cœur du désert, de la forêt vierge, de la steppe ou de l Arctique : partout où nos onduleurs sont installés, notre réseau SMA Global Service Network intervient rapidement sur site. Notre présence dans 21 pays et nos 95 succursales de service dans le monde nous permettent d offrir à tout moment une assistance poussée, y compris dans les régions les plus reculées. SMA est synonyme d approvisionnement énergétique sûr, propre et rentable partout dans le monde. SMA, une présence internationale Siège social Filiales à l étranger 12

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14 EXPÉRIENCE MONDIALE SMA réalise le premier système hybride en Irlande C est dans le cadre d un projet de démonstration de l Union européenne en 1987, sur l île irlandaise de Cape Clear, que SMA a installé le premier système hybride autonome. Ce système SMA modulaire combinait deux installations éoliennes d une puissance nominale de 30 kilowatts chacune, d un groupe électrogène de 72 kilowatts (90 kva) et d un parc de batteries d une capacité de 100 kilowatts-heures. Grâce à la technologie système intelligente, le groupe électrogène était complètement arrêté lorsque la force du vent était suffi sante, la régulation de la fréquence et de la puissance étant alors assurée par le convertisseur à batterie. Le parc de batteries permettait une réduction des cycles de marche-arrêt du groupe électrogène, prolongeant ainsi sa durée de vie. Une île écossaise mise sur l énergie hybride Aujourd hui, l île écossaise d Eigg n est pas reliée au réseau électrique public. Depuis 2008, la centaine d habitants que compte l île exploitent donc leur propre réseau en site isolé, remplaçant presque totalement par des sources d énergie renouvelable les groupes électrogènes qui assuraient jusqu alors l alimentation en courant. Le réseau en site isolé SMA hybride avec onduleurs pour site isolé Sunny Island présente une puissance de production d énergie renouvelable installée de 166 kilowatts. Il intègre de l énergie photovoltaïque, éolienne et hydraulique, un parc de batteries et deux groupes électrogènes en secours. Les habitants disposent ainsi d énergie électrique écologique et économique 24 h sur 24. Depuis la réalisation du projet, les coûts de l énergie ont baissé de plus de 60 %. La grande modularité des quatre clusters, composés chacun de trois onduleurs Sunny Island, fait du réseau en site isolé un système particulièrement sûr Mise en service du premier système hybride Création de SMA 1987 Développement du premier onduleur à transistor pour système photovoltaïque 1991 Fabrication en série du premier onduleur 1995 Premier onduleur photovoltaïque à technologie string

15 La plus grande installation photovoltaïque d Inde L une des plus grandes installations photovoltaïques d Inde a été raccordée au réseau au printemps La centrale photovoltaïque a été mise en service à Nagaur, dans l État du Rajasthan. L installation de 40 MW est équipée au total de 37 onduleurs Sunny Central 800CP et permet d éviter l émission de tonnes de CO 2 par an. Des techniciens SMA de différentes fi liales ont mis la centrale photovoltaïque en service en une semaine seulement. Ils avaient au préalable apporté leur aide aux experts du producteur indien d énergie solaire Azure Power lors des préparatifs de la mise en service. La centrale photovoltaïque est la plus grande installation mise en place dans le cadre du programme national indien «National Solar Mission». Un approvisionnement en électricité 100 % solaire pour les Tokelau Les Tokelau sont l un des pays les plus reculés de la planète et depuis 2012 le premier possédant un approvisionnement énergétique 100 % photovoltaïque. SMA a fourni 93 onduleurs Sunny Island qui pilotent les réseaux en site isolé installés sur les trois atolls et 205 onduleurs Sunny Boy qui transforment le courant continu des panneaux photovoltaïques en courant alternatif pour les appareils électriques. Ce système d une puissance de 1 mégawatt fait partie des plus grands réseaux en site isolé du monde et remplace au quotidien environ 200 litres de diesel. Afrique du Sud : installation d un système hybride photovoltaïque/ groupe électrogène de l ordre du mégawatt Thabazimbi est une région peu peuplée, dominée par l industrie minière, de la province sud-africaine du Limpopo. Elle est éloignée du réseau électrique public, les possibilités de raccordement y sont limitées, et le transport de carburant diesel y est coûteux. Le rayonnement solaire élevé offre des conditions optimales pour l exploitation de l énergie solaire. Depuis novembre 2012, une installation photovoltaïque avec 63 onduleurs Sunny Tripower 17000TL et une puissance de 1 MW vient compléter l alimentation existante par groupe électrogène d une mine de chrome. Avec jusqu à 1,8 GWh d énergie solaire annuel, l exploitant de la mine peut économiser jusqu à litres de diesel et réduire considérablement ses émissions de CO Création de la première filiale de SMA aux États-Unis 2008 Introduction en bourse 2012 SMA Fuel Save Controller r g 1999 Présentation de l onduleur pour site isolé Sunny Island 2003 Début de la fabrication en série des onduleurs centraux 2007 SMA est le premier fabricant photovoltaïque à ouvrir son propre centre d essai 15

16 PVDIESELHYBRID-AFR SMA und Sunny Island sind eingetragene Warenzeichen der SMA Solar Technology AG. Text und Abbildungen entsprechen dem technischen Stand bei Drucklegung. Technische Änderungen vorbehalten. Keine Haftung für Druckfehler. Gedruckt auf chlorfrei hergestelltem Papier.

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