Présentation du produit
L'ESS industriel moyenne tension se connecte directement aux réseaux de distribution de 6 kV, 10 kV ou 35 kV, éliminant ainsi le transformateur abaisseur-nécessaire aux systèmes basse-tension et réduisant ainsi les pertes de conversion, l'encombrement et les coûts de câblage. Il s'agit d'un stockage conçu à l'échelle de l'industrie lourde : cimenteries, aciéries, complexes pétrochimiques, terminaux portuaires et sous-stations de services publics, où une puissance de classe mégawatt-et une capacité de plusieurs-mégawatts-heures sont des exigences de base et non des objectifs ambitieux.
L'architecture utilise une topologie de pont H-en cascade (CHB) ou de convertisseur multiniveau modulaire (MMC) pour synthétiser du courant alternatif moyenne-tension directement à partir de modules de batterie distribués. Chaque module fonctionne indépendamment avec son propre étage BMS et DC/AC, offrant une redondance inhérente.
Spécifications techniques
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Paramètre |
Spécification |
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Chimie des batteries |
LFP (LiFePO₄) |
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Capacité du système |
2MWh-50MWh+ |
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Puissance nominale |
1 MW-25 MW |
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Tension de sortie MT |
6kV/10kV/35kV |
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Topologie du convertisseur |
Pont H-en cascade (CHB) ou MMC |
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Forme d'onde de sortie |
Presque-sinusoïdale, THD < 2 % |
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Efficacité aller-retour- |
Supérieur ou égal à 90 % (DC vers MV AC, conversion incluse) |
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Puissance réactive |
4 quadrants, plage ±1,0 PF |
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Défaut-Traversé |
LVRT/HVRT selon les codes réseau CEI/IEEE |
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Redondance |
Contournement de niveau N+1module- ; modules remplaçables à chaud |
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Refroidissement |
Refroidissement liquide |
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Communication |
CEI 61850, Modbus TCP, DNP3, intégration SCADA |
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Protection |
Appareillage MT avec disjoncteur à vide, protection différentielle |
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Température de fonctionnement |
-25 degrés à +55 degrés |
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Certifications |
CEI 62619, CEI 62477, série CEI 61000, CE |
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Vie de conception |
20 ans |
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Empreinte (référence 10 MWh) |
≈ 200 m² |
Pourquoi moyenne tension
Systèmes de stockage-basse tension (<1,000V) work well up to a point. Beyond a few hundred kilowatts, the current becomes enormous, requiring heavy copper busbars, large PCS cabinets, and a step-up transformer to reach the plant's MV bus. Every conversion stage adds loss, cost, and failure points.
Un ESS moyenne tension-ignore complètement le transformateur. Le convertisseur génère du courant alternatif MT de manière native, en se connectant directement au tableau de commutation 10 kV ou 35 kV de l'usine. Le résultat : une efficacité système 2 à 3 % plus élevée, un encombrement réduit de 30 à 40 %, beaucoup moins de cuivre et moins de points de défaillance. Pour les projets supérieurs à 2 MW, les aspects économiques favorisent fortement l’architecture MT.
Applications principales
Gestion-des pics industriels à grande échelle
Les installations industrielles lourdes avec des pics de demande de l'ordre de plusieurs-mégawatts bénéficient d'une connexion MT directe. Le système réduit les pointes au niveau du bus MT, en amont de tous les transformateurs de l'installation, maximisant ainsi l'impact sur la demande facturée.
Prise en charge des sous-stations de services publics
Installé dans les sous-stations de distribution, le MV ESS assure le renforcement de la capacité, la régulation de la tension et le report des mises à niveau des transformateurs. Il se connecte au bus du poste sans transformation supplémentaire, simplifiant ainsi la coordination de la protection.
Intégration renouvelable à grande échelle
Les grands parcs solaires ou éoliens connectés au niveau MT peuvent être associés au stockage MT pour le contrôle du taux de rampe-, la récupération après réduction et la fourniture de capacité ferme, le tout au même niveau de tension que l'actif de production.
Scénarios d'application typiques
Cimenterie avec distribution interne 35kV
Une cimenterie avec une charge moyenne de 15 MW et des pics de 22 MW pendant le démarrage du four-et le fonctionnement du broyeur brut a déployé un ESS moyenne tension de 20 MWh/10 MW-connecté directement à son bus de 35 kV. Le système absorbe les transitoires de démarrage du four-et réduit les pics de demande de 7 MW, réduisant ainsi la capacité souscrite de l'usine de 22 MW à 15 MW.
Terminal à conteneurs portuaire
Un terminal à conteneurs exploite 12 grues-navire-terre-(STS) et 40 grues à portique sur pneus-en caoutchouc (RTG) sur un réseau de distribution de 10 kV. Les opérations simultanées de grues créent des pics de demande de 8 MW au-dessus de la ligne de base. Un ESS MV de 10 MWh/5 MW installé sur l'appareillage de commutation principal de 10 kV du terminal absorbe les charges de pointe de la grue et capte l'énergie régénérative pendant l'abaissement du conteneur. Le terminal a évité une mise à niveau de la capacité du réseau et a réduit les frais de pointe de 35 %.
Report du sous-station de distribution de services publics
Un service public régional est confronté à un transformateur de distribution de 10 kV proche de sa capacité nominale pendant les pics de refroidissement estivaux. Le remplacement du transformateur coûterait 1,8 million de dollars et nécessiterait une panne de 6 -mois. Au lieu de cela, un ESS MV de 5 MWh/2,5 MW a été installé à la sous-station, fournissant 2 heures de support de pointe pendant la saison estivale de 4 mois. La mise à niveau du transformateur est différée de 5 à 7 ans et l'ESS génère des revenus supplémentaires grâce à la régulation de fréquence pendant les mois hors pointe.
Complexe pétrochimique avec charges de processus critiques
Une installation pétrochimique nécessite une alimentation ininterrompue pour les systèmes de refroidissement exothermiques des réacteurs. Un ESS MV de 10 MWh offre 15 minutes de fonctionnement-à pleine charge de refroidissement du réacteur pendant les perturbations du réseau, suffisamment de temps pour que les générateurs de secours se synchronisent et prennent en charge la charge. La connexion MT garantit que le système de stockage fonctionne au même niveau de tension que le bus de processus critique, éliminant ainsi les retards de transfert du transformateur et les pertes de conversion de tension.
Livraison du projet
Les projets ESS moyenne-tension sont conçus sur commande. Notre étendue de livraison comprend :
• Conception du système et intégration de schémas unifilaires-MT
• Tests d'acceptation en usine (FAT) avec témoin client
• Livraison conteneurisée ou montée sur châssis-
• Appareillage MT, relais de protection et comptage
• Mise en service sur site-, coordination des relais de protection et tests de conformité au code réseau.
• Intégration de la communication CEI 61850 avec le SCADA existant
Le délai typique d'un projet, depuis la commande jusqu'à la mise en service, est de 16 à 24 semaines, en fonction de la taille du système et de l'état de préparation du site.
Normes applicables
CEI 62619 (Sécurité de la batterie) · CEI 62477 (Sécurité du convertisseur électronique de puissance) · CEI 61850 (Communication de sous-station) · CEI 61000-6-2/6-4 (CEM) · CEI 60076 (Transformateur, si transformateur auxiliaire inclus) · IEEE 1547 / EN 50549 (Interconnexion au réseau) · Codes du réseau MT local, le cas échéant.
