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Un système de stockage d'énergie par batterie (BESS) repose sur plusieurs technologies pour contrôler la charge, gérer l'électricité et assurer la sécurité de la batterie. Ces technologies proviennent souvent de différents fournisseurs. Leurs logiciels et contrôles doivent échanger des informations correctement pour que la batterie puisse réagir rapidement et fonctionner efficacement.
LONGi développe cinq technologies clés en interne pour son portefeuille LONGi ONE, destiné aux projets commerciaux et industriels (C&I) et à l'échelle utilitaire. Cela permet à ses ingénieurs de concevoir et de tester les systèmes ensemble, avec un contrôle direct sur leur communication. Cette approche vise à soutenir un fonctionnement fiable et une utilisation efficace de l'énergie. Elle offre également aux clients un point de contact unique pour le support technique.
Une architecture BESS intégrée : cinq technologies de stockage clés développées en interne
Les fabricants de systèmes de stockage par batterie adoptent différentes approches pour le développement de leurs systèmes. Certains achètent des composants majeurs et les intègrent dans un produit complet. D'autres développent leurs propres technologies de contrôle ou utilisent une solution intermédiaire.
LONGi a fait du développement en interne une partie centrale de son activité de stockage d'énergie. Son architecture intégrée 5S se compose de cinq technologies :
- Système de gestion de batterie (BMS) : Surveille les conditions de la batterie et gère un fonctionnement sûr.
- Système intelligent de contact de cellule (iCCS) : Surveille les cellules individuelles de la batterie et détecte les premiers signes de problèmes potentiels.
- Système de gestion de l'énergie (EMS) : Contrôle le moment où la batterie se charge ou se décharge.
- Système de gestion thermique (TMS) : Maintient la batterie dans sa plage de température requise.
- Système de conversion de puissance (PCS) : Convertit l'électricité entre la batterie et le système électrique connecté.
Ces technologies doivent fonctionner ensemble à chaque cycle de charge et de décharge. Le BMS fournit des informations sur l'état de la batterie, que l'EMS utilise pour gérer l'énergie disponible. Le PCS contrôle ensuite le flux d'électricité conformément aux exigences opérationnelles du système.
Le développement en interne de ces technologies donne à LONGi un contrôle direct sur leur communication.
Réponse plus rapide et contrôle de batterie plus précis
Les avantages se constatent dans la précision avec laquelle la batterie gère son énergie stockée et la rapidité avec laquelle elle répond aux changements de la demande d'électricité. Le système de gestion de l'énergie (EMS) de LONGi a un temps de réponse spécifié de 70 millisecondes ou moins. Cela permet une réaction rapide aux variations de la demande d'électricité, une exigence importante pour l'écrêtement des pics. LONGi spécifie également une efficacité de conversion d'au moins 98 % pour son système de conversion de puissance (PCS). Cela permet de limiter les pertes d'électricité lors de la conversion.
Le système de gestion de batterie (BMS) estime l'état de charge de la batterie avec une erreur ne dépassant pas 2,5 %. Cela fournit à l'EMS des informations précises sur la quantité d'énergie disponible. Il peut utiliser ces informations pour gérer la charge et la décharge.
Le contrôle de la température affecte également les performances de la batterie. Le système de gestion thermique (TMS) de LONGi est conçu pour maintenir des températures de fonctionnement stables et réduire le chauffage inégal entre les cellules. Un contrôle efficace de la température contribue à protéger les performances de la batterie et à limiter sa dégradation au fil du temps.
Le système intelligent de contact de cellule (iCCS) de LONGi surveille les cellules individuelles de la batterie. Il mesure la tension des cellules avec une précision de ±3 mV et la température avec une précision de ±1°C. Il vérifie également les signes précoces de problèmes, tels que les fuites d'électrolyte et l'ouverture des soupapes de sécurité. Cela fournit au système de gestion de batterie des informations plus détaillées sur l'état des cellules et prend en charge la détection précoce des défauts.
Moins de fournisseurs pour simplifier la maintenance et le service BESS
Les systèmes de stockage par batterie nécessitent une maintenance et des mises à jour logicielles tout au long de leur durée de vie opérationnelle. Des problèmes techniques peuvent également survenir, et en identifier la cause n'est pas toujours simple.
Une étude de 2024 menée par l'EPRI, le Pacific Northwest National Laboratory et TWAICE a examiné 81 incidents signalés de stockage d'énergie par batterie. Les chercheurs ont identifié la cause principale dans 26 cas. Les problèmes liés à l'intégration du système, à l'assemblage et à la construction représentaient 10 incidents, la catégorie individuelle la plus importante parmi les cas dont la cause a été identifiée.
Ces résultats soulignent l'importance d'une intégration correcte du système. Ils montrent également pourquoi les problèmes techniques ne peuvent pas toujours être attribués aux cellules de la batterie elles-mêmes.
Lorsque les technologies de contrôle proviennent de différents fournisseurs, le diagnostic d'un problème peut nécessiter l'intervention de plusieurs entreprises pour examiner leurs composants respectifs. Chaque fournisseur possède une connaissance détaillée de sa propre technologie, mais la cause peut résider dans la manière dont les différents systèmes interagissent.
Avec ses technologies de contrôle clés développées en interne, LONGi peut examiner ces interactions directement. Ses ingénieurs ont accès aux technologies impliquées et peuvent examiner leur fonctionnement au sein du système de stockage complet. Cela peut simplifier le dépannage et réduire la nécessité de coordonner avec des développeurs de technologies externes.
LONGi ONE offre également un point de contact unique pour le support technique. Sa plateforme de stockage C&I intégrée bénéficie d'une garantie unifiée. Pour les EPC et les opérateurs de stockage, cela peut faciliter la gestion du support technique et fournir des responsabilités plus claires. La couverture de garantie et les obligations de service spécifiques dépendent du contrat.
Le développement intégré de BESS compte aussi après la mise en service
L'importance de l'intégration du système se poursuit après la mise en service d'une batterie. Les modifications logicielles peuvent affecter la manière dont les différentes parties du système interagissent, en particulier lorsque ces technologies proviennent de fournisseurs distincts.
L'EPRI décrit un tel cas dans son Guide de mise en œuvre du stockage d'énergie de 2024. Une mise à jour du firmware demandée par un fournisseur de batterie a causé des problèmes avec un onduleur d'un autre fabricant. Une communication et une coordination insuffisantes entre les entreprises ont contribué au problème. L'EPRI recommande de tester les modifications logicielles et de vérifier leurs effets sur les autres parties du système avant leur mise en œuvre.
Cet exemple montre pourquoi la maintenance logicielle doit prendre en compte l'ensemble du BESS. Une modification apportée à un composant peut en affecter un autre, même si les deux fonctionnent correctement individuellement.
Avec les principales technologies de contrôle développées en interne, LONGi peut coordonner ces changements au sein de ses propres équipes d'ingénierie et tester leurs effets sur l'ensemble du système intégré. Pour les clients, cela signifie que moins de développeurs de technologies externes doivent être impliqués lorsque les mises à jour affectent plusieurs composants.
La même approche s'applique tout au long de la durée de vie du système. LONGi reste responsable des technologies de base et de leur intégration, offrant aux opérateurs de stockage un seul fabricant avec lequel travailler à mesure que leurs exigences techniques évoluent.
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