Energy storage solutions Gestion du stockage par les distributeurs électriques stabilisation de réseau, peak shaving - peak shifting Présentation 31 octobre 2014, InnovARC
La contexte énergétique est en perpétuelle évolution La tendance globale est à l incitation des énergies renouvelables Abandon du nucléaire Evolution de la production d électricité provenant d énergies renouvelables en Allemagne Volonté politique et éthique de produire de l énergie propre Financement des installations par des subventions Saturation des sites de production hydro-électriques Demande grandissante pour les quartiers écologiques et énergétiquement autonomes La production d électricité devient aussi localisée dans des quartiers d habitations mais est très dépendante de la météo La conséquence est un besoin de réguler les fluctuations de production Le stockage d énergie a un rôle essentiel dans la stabilisation des réseaux électriques Source: BMU-KI III 1 according to Working Group on Renewable Energies-Statistics (AGEE-Stat);
Dans l environnement construit intelligent, des Smartcities, le stockage de l énergie de grande capacité est le maillon manquant dans les énergies renouvelables 2
Utilité du stockage d énergie Home Storage Industrial Storage Réduction de coûts Système de gestion et de contrôle de sa consommation Intégration d énergies renouvelables Contrôle des flux d énergie Ecrêtage de pointes Déplacement d énergie Augmentation de la capacité des réseaux Négoce d énergie Contrôle des prévisions Augmentation de la qualité Amélioration de la stabilité du réseau Contrôle de la fréquence Correction du facteur de puissance et du cos f Protection contre les coupures Fonction en îlot
La cellule Leclanché Lithium-ion Titanate Excellent rendement sur toute la plage d utilisation Durée de vie supérieur 15 000 cycles Haute sécurité d utilisation Courant de charge et de décharge élevé Capacité de décharge à 100% Faible coût de stockage par kwh Large plage de température
Les solutions de stockages industrielles Ti-Rack Cellule Li-Ion Titanate Leclanché : Module 20S 3P : String (Armoire de 15 module S) : Container (9 armoires P) 2.3 V 30 Ah 46.6 V 90 Ah = 4.2 kwh 700 V 90 Ah = 63 kwh 9 x 63 kwh = 567 kwh Module 20S 3P Armoire type 15 modules: 700 V - 63 kwh (titanate Leclanché) 5
Solutions de stockage Industrielles De 12.6 kwh jusqu à plus de 1 MW Large choix d onduleur Solutions extensibles BMS et relais intégré Gestion à distance Application «cloud» Application par VPN pour la sécurité Air conditionné en option 6
Les containers the MegaWatt class Energy Shifting 567 kwh Container Peak Shaving 7
Les marchés adressés Augmentation autoconsommation Déplacement des pics de consommation Régulation du réseau Ecrêtage de pic Régulation de fréquence Réduction des infrastructure Négoce d énergie Site isolé Alimentation sans interruption 8
Le smartgrid 9
Projet? Les propriétaires d immeubles sont incités à investir dans des centrales photovoltaïques. Pour beaucoup, ils investissent aussi de bon cœur dans des énergies plus propres. Le prix de vente de l électricité injectée dans le réseau se réduit de jour en jour. Comme cette injection pose problème pour le réseau à la mi-journée avec le peak de production, nous pouvons prévoir qu à terme les producteurs pénalisent cette injection. Proposition: Si aujourd hui les privés peuvent autoconsommer leur production électrique durant la journée, stocker le surplus dans une batterie pour à nouveau autoconsommer le soir venu; cela ne résout pas les problèmes des distributeurs d électricités qui doivent gérer leur réseau avec toutes les pointes de production et de demande journalières. Les projets que nous travaillons actuellement sont des contrats gagnants/gagnants entre les privés et les gestionnaires de réseau qui prendrait en compte tous les aspects de production, autoconsommation, injection dans le réseau, gestion des batteries tampons et stabilisation du réseau.
Imaginons une autoconsommation optimalisée chez les particuliers et les industries une gestion de la batterie par les gestionnaires de réseaux de distribution un réseau stable et non perturbé par une production d électricité stochastique un prix forfaitaire et fixe pour la durée du contrat pour le client producteur connecté au réseau Le particulier producteur pourrait amortir son installation sur une durée fixe Le distributeur aura de nouveaux outils pour la stabilisation de son réseau Il ne fourni plus de l électricité mais un service comme le font aujourd hui les acteurs de la téléphonie
Conclusions L environnement politique et économique est favorable au développement des énergies renouvelables Les systèmes de stockage sont le maillon manquant pour exploiter totalement les énergies renouvelables. Ils seront un élément clé dans les «smart grids». Le stockage lithium-ion est une technologie qui répond aux besoins des applications industrielles et domestiques. Il faut privilégier la sécurité pour les grandes installations. Le li-ion titanate répond à ce besoin. La maîtrise de l approvisionnement énergétique est certainement la prochaine révolution technologique et un enjeux majeur pour l humanité. Il existe des solutions pour y faire face 12
Merci de votre attention Stephan Kolly stephan.kolly@leclanche.com Avenue des Sports 42 1400 Yverdon-les-Bains Téléphone : 024 424 65 17
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Le marché de l électricité en Suisse et dans le Monde La consommation d énergie électrique à augmenté de 75% ces 30 dernières années Selon les politiques énergétiques envisagées et les mesures incitatives pour les énergies renouvelables, les marchés de l électricité sont en pleine mutation Malgré les incertitudes sur le prix de l'électricité, les installations photovoltaïques vont continuer de se multiplier. Avec l augmentation de ces installations de production stochastiques, les perturbations sur le réseau seront problématiques. Le transport, l'autoconsommation, le stockage, les smart grids sont les enjeux de demain Source: BofA Merrill Lynch _Alternative Energy: Grid Storage Primer 4 August 2010 Besoin impératif de solutions efficientes pour nos réseaux électriques Les nouvelles technologies émergentes vont permettre de rendre plus efficace les productions et les réseaux électriques d aujourd hui. Nos investissements présents vont nous assurer notre approvisionnement de demain 15
La vision de Leclanché Leclanché fournit des solutions de stockage d énergie surmesure et innovantes qui répondent et surpassent les attentes de ses clients. Les caractéristiques des batteries Leclanché? Performance Durabilité Sécurité Fiabilité Efficience Retour d investissement 16
Sécurité: Test du clou et essai de surcharge
Nos systèmes de stockage à grande échelle TiBox Small Business TiRack & Container 18
Peak Shaving = écrêtage de pointe Qu est-ce que le Peak Shaving? Pour les clients industriels et commerciaux, les composantes de coûts sont essentiellement: L énergie consommée (kwh) La puissance raccordée (kw)) Les pénalités liées au dépassement de puissance allouée Le système de stockage permet de contenir le profil de consommation dans le cadre qui a été défini Par ailleurs, la batterie permet de réduire la puissance installée du réseau en gommant les pointes vues par ce dernier 19