Le stockage à grande échelle sur batterie est une technologie cruciale pour le stockage de l'énergie provenant par exemple de sources renouvelables telles que l'énergie solaire ou éolienne. Elles jouent un rôle central, en particulier à l'échelle industrielle et pour les applications utiles au réseau. Mais plus les capacités augmentent, plus les défis se multiplient : Comment la sécurité électrique peut-elle être garantie ? Comment identifier et éviter les erreurs à un stade précoce ?
Cet article se concentre sur les défis et les exigences de sécurité pour les grandes solutions de stockage par batterie utilisées en combinaison avec des installations photovoltaïques à grande échelle ou des parcs éoliens en tant que stockage au service du réseau.
L'un des plus grands défis des grands systèmes de stockage par batterie est l'identification et la localisation précoces des défauts électriques. Les défauts de mise à la terre, en particulier, peuvent avoir de graves conséquences, allant de l'arrêt de l'installation à l'incendie.
Dans les systèmes informatiques non mis à la terre, un premier défaut à la terre n'entraîne pas immédiatement une panne, car aucun courant de défaut ne peut circuler. Important : l'apparition d'une première erreur est le signal d'une action immédiate. Si l'erreur n'est pas détectée, le risque d'une deuxième erreur augmente avec le temps, ce qui augmente à son tour le risque de court-circuit.
En revanche, dans les systèmes TN ou TT mis à la terre, un courant de défaut circule immédiatement en cas d'erreur, ce qui provoque une coupure rapide de la protection et entraîne donc inévitablement des pannes de fonctionnement.
Dans la pratique, la forme de réseau choisie dépend de l'architecture du système et des exigences de sécurité respectives. Alors que les systèmes informatiques non mis à la terre sont techniquement possibles dans certaines applications telles que les énergies renouvelables avec séparation galvanique (transformateur), de nombreux systèmes de stockage sur batterie - notamment dans les applications industrielles - sont exploités comme des systèmes mis à la terre (TN/TT). C'est notamment le cas lorsqu'un raccordement direct au réseau est effectué sans séparation galvanique.
La conséquence : Les exigences en matière de technique de surveillance diffèrent selon la forme du réseau - d'où la nécessité de solutions spécialisées pour détecter les erreurs à temps et pouvoir réagir de manière ciblée. Concrètement, il s'agit de la surveillance de l'isolation (IMD) pour les systèmes non mis à la terre et de la surveillance du courant différentiel (RCM) pour les systèmes mis à la terre.
Si un défaut d'isolation est détecté trop tard, le niveau de sécurité électrique se détériore - des arcs électriques, des incendies ou des courts-circuits dangereux peuvent se produire. Outre la mise en danger directe des personnes et des installations, les applications de stockage au service du réseau ont des conséquences négatives supplémentaires : Si un dispositif de stockage tombe en panne, il ne peut plus assurer ses services système, comme le soutien de la fréquence ou la gestion des pics de charge. Cela peut nuire à la stabilité du réseau, en particulier pendant les périodes de forte volatilité des sources d'énergie renouvelables.
Un concept de surveillance proactive - adapté à chaque forme de réseau - est donc décisif non seulement pour la sécurité de fonctionnement, mais aussi pour la fiabilité de l'approvisionnement.
Selon l'application et la configuration du système, il est judicieux de déterminer dès la phase de planification quelle stratégie de surveillance est adaptée à la forme du réseau. En effet, non seulement la topologie et le niveau de tension, mais aussi les exigences en matière de disponibilité, de maintenance et de conformité aux normes influencent le choix de la technique de protection. En planifiant suffisamment tôt, il est possible d'éviter des mises à niveau ultérieures - par exemple en choisissant de manière ciblée des onduleurs équipés d'appareils de surveillance pouvant être connectés en externe ou en installant des capteurs adaptés dans les jeux de barres DC centraux.
Mais il est également possible d'optimiser beaucoup de choses dans l'existant : Les systèmes modernes de surveillance de l'isolation et du courant différentiel sont souvent modulaires et peuvent être intégrés ultérieurement - par exemple via des interfaces de communication avec le système de contrôle-commande ou via la télémaintenance. Cela permet non seulement une évaluation continue de l'état, mais aussi, dans l'idéal, de réduire considérablement les arrêts imprévus et les coûts de maintenance. Une surveillance transparente est un véritable levier d'efficacité, en particulier dans le cas de fermes de stockage croissantes ou d'environnements système hétérogènes.
Qu'il s'agisse d'une grande installation photovoltaïque, d'une ferme de stockage ou d'une application industrielle, la sécurité de fonctionnement et l'efficacité des grands systèmes de stockage d'énergie dépendent en grande partie d'un concept de protection et de surveillance adapté.
Le choix de la bonne technique de protection, adaptée à la forme du réseau (IT ou TN/TT), joue ici un rôle central.
Une surveillance proactive réduit les temps d'arrêt, diminue les coûts de maintenance et augmente la disponibilité globale.
La réalité montre Les différentes applications nécessitent des solutions différenciées - et c'est précisément là que réside la clé d'un stockage fiable de l'énergie.
