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Systèmes de stockage d'énergie couplés en courant continu idéaux pour le trading en temps réel

Par Andrew Tang, vice-président, stockage et optimisation de l'énergie chez Wärtsilä Energy

Avec plus d'occasions de vendre de l'énergie sur de nouveaux marchés énergétiques, les développeurs d'énergie réfléchissent de manière créative au gaspillage d'énergie et exploitent une plus grande efficacité. Il y a deux évolutions importantes dans la technologie de stockage d'énergie que les producteurs d'énergie solaire optent pour l'achat de nouveaux systèmes: les projets solaires tirent parti de l'efficacité de la conception couplée en courant continu dans les systèmes énergétiques juste au moment de l'émergence des appels d'offres du marché en tant que nouveau standard de l'industrie. Alors que de plus en plus de développeurs associent les systèmes solaires au stockage d'énergie, la convergence de ces deux tendances sert de conception d'ancrage pour les projets solaires et de stockage à l'échelle des services publics à l'avenir afin de garantir que ces systèmes sont aussi optimisés et percutants que possible.

Un rendu du système hybride solaire + stockage couplé CC de 40 MW / 80 MWh de Wärtsilä.

Wärtsilä a récemment annoncé un projet solaire photovoltaïque et de stockage qui capture ces deux nouvelles évolutions et illustre les conceptions et les systèmes générateurs de revenus les plus efficaces actuellement. Le système Wärtsilä, un système de stockage d'énergie de 40 MW / 80 MWh, situé dans le comté de Mitchell, en Géorgie, permettra à une filiale de RWE Renewables (Hickory Park Solar) de vendre près de 200 MW de production à partir des panneaux solaires PV à Georgia Power Compagnie.

RWE Renewables a remporté le projet grâce à une conception sophistiquée de stockage solaire + couplé en courant continu, qui peut augmenter la fourniture d'énergie pendant les périodes de pointe et est conçue pour faciliter l'intégration de l'énergie produite localement au réseau de Georgia Power.

Les systèmes DC sont de retour

Les premières villes électrifiées ont connecté les actifs énergétiques et la charge grâce à l'énergie CC; cependant, peu de temps après, la plupart du système électrique s'est tourné vers l'électricité à base de courant alternatif en raison de sa meilleure capacité à envoyer de l'énergie sur de longues distances; cependant, pour apporter de l'énergie sur des distances relativement courtes, la conversion AC nécessite des étapes supplémentaires, des onduleurs d'équipement et de l'énergie pour convertir et transporter l'électricité. Aujourd'hui, la plupart des systèmes solaires et de stockage d'énergie colocalisés tirent parti de la conception AC pour connecter les deux actifs. Par conséquent, bien que chacun fonctionne sur l'énergie CC, les deux systèmes disparates convertissent leur énergie en CA avant de se connecter.

Le système couplé en courant continu distribue des batteries modulaires sur différents points du panneau solaire, de sorte que l'énergie n'a pas à voyager aussi loin. En conséquence, l'énergie du panneau solaire n'a pas besoin d'être convertie en courant alternatif pour atteindre les batteries. Les systèmes à courant continu offrent une efficacité améliorée du système, des coûts «d'équilibre de l'installation» inférieurs et la capacité de récupérer l'excès d'énergie solaire lorsque le photovoltaïque atteint son apogée et serait autrement écrêté. Avec des projets plus importants, ces avantages sont multipliés. Le projet RWE est le premier système couplé DC de Wärtsilä. Ce sera également la plus grande application de la solution GridSolv Quantum de Wärtsilä, un système de stockage d'énergie modulaire entièrement intégré. La conception compacte de GridSolv Quantum est hautement optimisée pour les systèmes couplés en courant continu, car la batterie peut être connectée aux onduleurs qui sont répartis sur l'ensemble du champ photovoltaïque à un prix relativement avantageux, par rapport aux conteneurs standard de 40 pieds.

La base de conception des projets solaires optimisés à l'échelle des services publics se déplace vers des batteries plus distribuées sur place pour capturer l'efficacité du courant continu. Une plus grande efficacité du système se traduit par un meilleur rendement énergétique. À mesure que de nouveaux marchés énergétiques émergent, ces rendements peuvent devenir de nouvelles sources de revenus. Cependant, l'avenir du stockage solaire + est plus qu'un simple matériel; les logiciels et l'informatique de pointe constituent une prochaine étape essentielle pour garantir que les systèmes de stockage à grande échelle associés aux énergies renouvelables sont optimisés et ne se gaspillent pas.

L'émergence des enchères sur le marché comme norme

La capacité d'interagir avec les marchés de gros de l'énergie aujourd'hui, sans avoir à attendre les marchés en temps réel, devient omniprésente. Au niveau de base, le stockage d'énergie et les analyses avancées fonctionnent aujourd'hui largement comme un centre informatique central pour tout actif de production d'énergie, en suivant les paramètres du marché et en réagissant pour maximiser les revenus pour le propriétaire de l'actif et / ou l'acheteur. Il peut prévoir la quantité d'énergie produite par une usine voisine et en tirer parti et compenser les variations de prix, entre autres informations.

Cependant, le projet RWE va encore plus loin dans l'optimisation du projet. Alors que la plate-forme d’énergie numérique sophistiquée GEMS de Wärtsilä contrôlera l’ensemble de l’usine hybride, ce projet est la première application du nouveau logiciel IntelliBidder basé sur le cloud de Wärtsilä. IntelliBidder exploite des algorithmes d'apprentissage automatique et d'optimisation basés sur des données automatisées et prévisionnelles et un trading en temps réel pour une gestion des actifs et une optimisation de portefeuille basées sur une valeur élevée.

Le projet RWE sert deux applications principales basées sur le marché: le raffermissement solaire et la récupération d'écrêtage solaire PV DC, ce qui améliorera la prévisibilité de la production intermittente.

Pour optimiser davantage les énergies renouvelables, l'avenir du solaire + stockage inclura deux tendances convergentes du stockage d'énergie – un passage à des systèmes de stockage d'énergie couplés CC plus modulaires et distribués dans les projets solaires et les appels d'offres sur le marché en tant que norme. Il accompagne la transition énergétique en optimisant financièrement les énergies renouvelables.


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