Analyse BESS - Méthodologie

En tant qu'utilisateur, il est essentiel de comprendre ce que Glint Solar calcule et comment il effectue ses analyses, en particulier lorsqu'il s'agit de systèmes de batteries. La plateforme évalue les principaux paramètres de performance des batteries, tels que la capacité, l'efficacité et la dégradation au fil du temps. Vous trouverez ci-dessous une clarification détaillée des termes clés et des méthodes de calcul utilisées.

Système de stockage par batterie

Capacité (CC) [kWh] - Capacité utilisable installée du conteneur de batterie au début de la durée de vie du système.

Max C-rate - Le taux maximum auquel la batterie peut être chargée ou déchargée, calculé comme la puissance nominale CC d'un conteneur BESS divisée par sa capacité CC.

Capacité installée [MWh] - La capacité CC totale du projet au début.

Puissance nominale de l'onduleur [MVA] - Puissance nominale totale cumulée de toutes les stations MT du système, sans tenir compte des pertes.

Durée d'alimentation nominale - Capacité de batterie installée des conteneurs de batterie au sein d'un ensemble unique, divisée par la puissance de la station MT.

Capacité utilisable au POC - Capacité AC de l'ensemble du système de batteries pendant la décharge, ajustée pour tenir compte des pertes unidirectionnelles au début de chaque année.

Débit d'énergie - Énergie cumulée (en GWh) importée du réseau et exportée vers celui-ci chaque année, reflétant l'efficacité globale de l'aller-retour du système.

Méthodologie de la capacité et du débit

La capacité AC globale du système est la somme de toutes les capacités de l'ensemble des batteries sur le site. Chaque jour, la capacité en courant continu de la batterie est réduite d'un incrément de dégradation. La capacité AC au POC est dérivée de la capacité CC en tenant compte de la racine carrée de l'efficacité de l'aller-retour CC de la batterie, de l'efficacité de l'onduleur, des pertes du transformateur et de la moitié des pertes du câblage et des pertes auxiliaires.

Le débit journalier du système est l'énergie totale déchargée chaque jour. Il dépend de la capacité du système, du nombre de cycles par jour et des limites maximales et minimales du SOC. Le taux de C n'affecte pas le débit. Ces paramètres, spécifiés dans l'onglet Opérations, s'appliquent au côté CC du système, les pertes aller-retour ayant un impact sur l'énergie importée et exportée au niveau du POC. Un cycle unique est défini comme un passage complet de l'état de charge minimum à l'état de charge maximum, puis à l'état de charge minimum (ou vice versa). Au fur et à mesure que la dégradation progresse, la capacité de la batterie diminue proportionnellement à la profondeur de chaque cycle.

Pertes

Les pertes correspondent à la réduction de l'énergie et de la puissance au cours de l'aller-retour - de l'importation d'énergie au POC à son exportation. Différents facteurs contribuent à ces pertes, et il est donc essentiel de les comprendre pour obtenir une estimation précise des flux d'énergie. Dans Glint Solar, toutes les pertes du BESS sont définies par l'utilisateur.

L'énergie dissipée par chaque perte, divisée par l'énergie importée du POC, est indiquée dans le graphique ci-dessous. Le rapport entre l'énergie exportée vers le réseau et l'énergie importée du réseau représente le rendement aller-retour du système (RTE).

Pertes auxiliaires

Il s'agit des pertes d'énergie des composants auxiliaires tels que les systèmes de refroidissement, l'électronique de commande et les systèmes de gestion de la batterie nécessaires à un fonctionnement efficace. Le pourcentage défini par l'utilisateur représente la perte totale pour l'ensemble du trajet aller-retour, de sorte que la perte est divisée en deux parts égales, la moitié étant appliquée à chaque direction.

Pertes de câblage

Pertes dues à la résistance et à l'inefficacité des câbles reliant les composants du système, entraînant la dissipation d'une partie de l'énergie sous forme de chaleur. Comme pour les pertes auxiliaires, la valeur définie par l'utilisateur est divisée pour la charge et la décharge.

Pertes du transformateur

Il s'agit des pertes d'énergie qui se produisent dans les transformateurs de moyenne tension lors de la conversion et du transfert d'énergie. Les pertes d'un transformateur à sens unique sont calculées comme 1-n(transformateur), où n(transformateur) représente l'efficacité du transformateur [%].

Pertes de l'onduleur

Se produisent lors de la conversion entre le courant continu et le courant alternatif dans la station MT. Contrairement aux pertes du transformateur, le pourcentage d'énergie perdue à cause de l'onduleur dépend de la puissance fournie et de la puissance maximale [kW] de la station MT.

Le rendement EURO défini par l'utilisateur correspond à un rendement d'exploitation moyen pondéré correspondant au climat européen moyen. La courbe de rendement de l'onduleur, modélisée sur un onduleur Sungrow de référence, est identique pour les conversions DC vers AC et AC vers DC.

Pertes de la batterie

Pour la charge et la décharge, les pertes de la batterie sont modélisées en utilisant la racine carrée de l'efficacité de l'aller-retour CC [%] définie dans le profil de la batterie. Cette approche répartit équitablement l'impact global de l'efficacité entre les deux processus.

Limite de puissance de l'onduleur

La puissance de décharge CC d'un seul ensemble de batteries ne peut pas dépasser la puissance nominale [kW] de la station MT (donc de l'onduleur). Si c'est le cas, l'erreur suivante se produit :

« La puissance des unités de batterie avec le taux C donné dépasse la puissance de l'onduleur ».

Cette erreur interrompt l'analyse. Pour résoudre le problème, réduisez le nombre de conteneurs de batterie par ensemble ou diminuez le taux C.

Dégradation

La dégradation est la perte progressive de la capacité de courant continu d'un système de batterie au fil du temps. Elle est cruciale car elle a un impact direct sur les performances et la durée de vie du système, indiquant son état de santé (SOH). Dans Glint Solar, la dégradation est définie comme un pourcentage de la capacité restante au début de chaque année. Les utilisateurs peuvent définir leur propre courbe de dégradation ou opter pour un modèle automatique.

Dégradation de l'étagère : Il s'agit de la perte de capacité avant l'installation du système. Essentiellement, le pourcentage défini sera déduit de la capacité de la batterie au début de l'opération. Si aucune valeur n'a été spécifiée, la dégradation de l'étagère sera égale à 0. Pour le modèle de dégradation automatique, la dégradation de l'étagère est déjà retirée de la dégradation calendaire, ce qui donne une courbe de dégradation légèrement moins profonde.

Dégradation automatique

La perte de capacité est modélisée à l'aide d'une cellule Sony de référence en technologie LFP. Le processus de dégradation est divisé en dégradation calendaire - dépendant du temps écoulé et du SOC - et en dégradation cyclique - dépendant du nombre de cycles, de la profondeur du cycle et du taux C. La température de la cellule est supposée constante. La température de la cellule est supposée constante.

Il convient de souligner que la dégradation varie considérablement entre les différents types de cellules, les fabricants et même entre les spécimens individuels, ce qui rend les calculs précis impossibles. Cependant, le modèle automatique fournit une estimation raisonnable du niveau de dégradation.

Garantie SoH

Cette valeur représente l'état de santé de la batterie à partir duquel la garantie expire. Notez que même si le SoH de la batterie tombe en dessous du seuil de garantie, l'analyse se poursuivra pendant les années de fonctionnement définies dans l'onglet Opérations.

Ressources supplémentaires