Comment les systèmes solaires commerciaux peuvent-ils réduire les coûts d'électricité des usines ?

L'électricité représente un poste de dépenses important pour de nombreuses usines, notamment celles qui utilisent des lignes de production, des équipements de chauffage, ventilation et climatisation, des pompes, des compresseurs, des systèmes de réfrigération et autres machines à forte consommation électrique fonctionnant en continu. Installer davantage de panneaux solaires ne résout pas toujours le problème. L'essentiel est d'optimiser l'utilisation de l'électricité produite sur site tout en réduisant la dépendance au réseau électrique lors des périodes de forte demande ou de coûts élevés.

Un système solaire et de stockage bien conçu permet de répondre aux deux besoins. L'énergie solaire photovoltaïque peut couvrir une partie des besoins diurnes de l'usine, tandis que le stockage par batteries permet de conserver le surplus d'énergie produite et de le restituer en cas de forte demande. L'usine peut ainsi utiliser davantage sa propre électricité renouvelable et réduire sa consommation inutile sur le réseau.

Grunsolar Technology Co., Ltd. est une entreprise spécialisée dans les énergies vertes, née de l'intégration du groupe Grun Holding et d'entités apparentées. Forte de plus de 15 ans d'expérience dans les bâtiments à énergie verte, les systèmes photovoltaïques et les solutions de stockage d'énergie, elle détient plus de 120 brevets nationaux. Son offre de solutions de stockage d'énergie comprend des systèmes adaptés aux différents besoins des secteurs commercial et industriel.

Produits solaires commerciaux et de stockage d'énergie pour applications industrielles

La consommation énergétique des usines varie considérablement d'un site à l'autre. Une installation dont la charge est stable en journée peut privilégier l'autoconsommation solaire, tandis qu'une usine connaissant d'importantes variations de la demande peut avoir besoin d'un stockage par batteries pour lisser ces pics. Des systèmes aux configurations de puissance et de capacité différentes offrent donc des options plus pratiques qu'une solution unique et fixe.

Le Série 125K Ce système offre une puissance fixe de 125 kW et trois capacités énergétiques disponibles : 209,0 kWh, 261,25 kWh et 418,0 kWh. Il utilise des batteries LiFePO4 et supporte une tension de fonctionnement de 160 à 1 000 V. Doté d’un système MPPT à 10 canaux et compatible avec une puissance photovoltaïque jusqu’à 250 kW, il convient parfaitement aux usines où la production d’énergie solaire et le stockage par batteries doivent être combinés.

Le GR125H2-PV-STS fournit une puissance de 125 kW et une capacité de stockage LFP de 261,24 kWh. Ses deux trackers MPPT permettent une intégration solaire directe, tandis que la commutation STS (système de transfert de puissance) assure la transition entre l'alimentation réseau et l'alimentation stockée. Le système utilise un refroidissement liquide et un système d'extinction d'incendie par aérosol et est garanti pour 8 000 cycles.

Pour les usines dont les besoins énergétiques évoluent ou augmentent, la série GRXH adopte une approche modulaire. Les configurations individuelles varient de 20,48 kWh à 71,68 kWh, et les racks en parallèle permettent d'atteindre une capacité totale de 280 kWh. Il est possible de connecter jusqu'à sept modules PACK en série et jusqu'à quatre racks en parallèle.

Comment l'énergie solaire réduit-elle la consommation d'électricité d'une usine ?

Le moyen le plus direct pour l'énergie solaire de réduire les coûts d'électricité est d'alimenter les usines pendant les périodes de production photovoltaïque.

Les installations de production ont souvent une consommation importante en journée. Les machines, l'éclairage, la ventilation, la climatisation et autres équipements peuvent fonctionner simultanément, lorsque la production solaire est maximale. Lorsque le système photovoltaïque alimente directement ces charges, l'usine a besoin d'acheter moins d'électricité sur le réseau.

Ceci est particulièrement utile lorsque l'usine a une consommation électrique relativement stable en journée. L'énergie solaire peut alors être intégrée à l'alimentation électrique normale de l'installation au lieu d'être considérée comme une source de production distincte.

Cependant, la production solaire varie en fonction des conditions météorologiques et de l'heure. Les cycles de production peuvent également s'étendre au-delà des heures d'ensoleillement. C'est là que le stockage par batteries devient utile.

Comment le stockage par batteries permet-il de réduire davantage la consommation d'électricité du réseau ?

Une batterie permet d'utiliser l'électricité produite par le système photovoltaïque à un moment différent de celui de sa production.

Par exemple, une usine peut produire plus d'électricité solaire en milieu de journée qu'elle n'en consomme à ce moment-là. Au lieu de laisser ce surplus inutilisé ou de l'exporter dans des conditions moins favorables, une batterie peut stocker une partie de cette énergie. Lorsque la production solaire diminue mais que l'usine continue de fonctionner, l'électricité stockée peut être utilisée pour alimenter l'appareil.

La séquence de fonctionnement de base est la suivante :

Production d'énergie solaire → consommations de l'usine → surplus d'énergie solaire → charge des batteries → énergie stockée → consommations ultérieures de l'usine

A système de stockage d'énergie commercial Elle offre une flexibilité qu'une installation photovoltaïque seule ne peut fournir. Elle permet à l'usine de déconnecter une partie de sa consommation d'électricité du réseau et d'utiliser l'énergie solaire stockée aux moments où elle est plus utile.

Le bénéfice économique réel dépend du tarif d'électricité du site, du profil de production solaire, du profil de consommation, de la stratégie de gestion des batteries et des conditions du réseau électrique local. Le dimensionnement du stockage par batteries doit donc être adapté aux besoins réels du site et non pas uniquement à la quantité de panneaux photovoltaïques installés.

La réduction des pics de consommation peut-elle diminuer les coûts d'électricité des usines ?

Pour les usines connaissant de courtes périodes de forte demande en électricité, l'écrêtement des pointes de consommation peut être tout aussi important que l'augmentation de la production d'énergie solaire.

Une chaîne de production peut engendrer une augmentation temporaire de la demande en électricité lorsque plusieurs machines démarrent ou fonctionnent simultanément. Les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC), les compresseurs, les pompes et autres équipements peuvent également provoquer d'importants pics de consommation. Même si ces pics sont de courte durée, ils peuvent impacter la facture d'électricité de l'établissement en fonction du tarif en vigueur dans la région.

Le stockage par batteries peut se décharger pendant ces périodes et fournir une partie de l'énergie nécessaire. L'usine consomme alors moins d'énergie du réseau lors des pics de consommation.

La puissance nominale de la batterie est particulièrement importante dans cette application. Une batterie de grande capacité énergétique mais de puissance de sortie insuffisante risque de ne pas pouvoir répondre efficacement à une forte charge instantanée.

La série 125K, par exemple, offre une puissance fixe de 125 kW tout en proposant trois capacités énergétiques différentes. Cela permet de considérer séparément les besoins en puissance et la durée de stockage requise. Une usine nécessitant un écrêtement des pics de consommation sur de courtes périodes aura des besoins en capacité très différents d'une usine nécessitant un soutien de charge pendant plusieurs heures.

Pourquoi le solaire couplé au stockage est-il plus flexible que le solaire seul ?

L'énergie solaire photovoltaïque et le stockage par batteries permettent de couvrir différentes parties du profil énergétique d'une usine.

L'énergie solaire réduit principalement la consommation du réseau lorsque les panneaux produisent de l'électricité. Le stockage intervient lorsque cette électricité est utilisée.

A système solaire avec stockage pour usage commercial peut offrir plusieurs options de fonctionnement :

• Utiliser directement l'énergie solaire pour les besoins de l'usine.
• Stockez le surplus d'énergie photovoltaïque pour une utilisation ultérieure.
• Déchargez la batterie pendant les périodes de forte demande.
• Conserver une réserve pour les charges de secours sélectionnées.
• Coordonner le fonctionnement des batteries avec le tarif d'électricité et le profil de charge de l'usine.

Cela ne signifie pas que la batterie doit se décharger à chaque augmentation de la demande en électricité. Des cycles de charge/décharge fréquents ou inutiles peuvent accroître la consommation de la batterie sans générer d'économies significatives. La stratégie d'exploitation doit tenir compte du prix de l'électricité, de la production photovoltaïque, de la demande en électricité, du niveau de charge et de la réserve de secours nécessaire.

La valeur d'une installation solaire avec stockage dépend donc de la façon dont sa stratégie de fonctionnement correspond au profil énergétique réel de l'usine.

Quel rôle joue la gestion de l'énergie ?

Une fois que le photovoltaïque et le stockage par batteries sont combinés, la gestion de l'énergie devient une partie importante du système.

La série GRXH utilise un système de gestion de batterie maître-esclave doté d'algorithmes d'intelligence artificielle pour l'équilibrage des cellules et l'optimisation en temps réel. Elle prend également en charge les mises à jour OTA, les fonctions EMS sur plateforme cloud, la communication entre plusieurs onduleurs et la surveillance à distance.

Dans une usine, ces fonctions permettent d'adapter le fonctionnement de la batterie à la demande électrique du site. La batterie peut ainsi être utilisée pour lisser les pics de consommation pendant la production normale tout en conservant un niveau de charge adéquat pour les autres besoins opérationnels.

Le système ne doit pas simplement maintenir la batterie pleine ou vide. Il doit conserver suffisamment d'énergie disponible pour la prochaine période de fonctionnement tout en évitant les charges et décharges inutiles.

Comment dimensionner un système solaire et de stockage pour une usine ?

Il n'existe pas de capacité de stockage unique convenant à toutes les usines. Le dimensionnement du système doit se baser sur les données réelles de consommation électrique.

1. Analyser le profil de charge en usine

Analysez les données de consommation électrique horaires ou par intervalles pour identifier la consommation normale, la demande de pointe, les programmes de production et les périodes de faible charge.

2. Identifier les charges critiques

Déterminez quels équipements doivent continuer à fonctionner en cas de coupure de réseau. Cela permet de distinguer les besoins de secours des besoins normaux de gestion de l'énergie.

3. Évaluer la surface solaire disponible

La surface du toit, l'irradiation solaire, les conditions structurelles et le raccordement électrique de l'usine influent tous sur la capacité photovoltaïque pratique.

4. Adapter la puissance de la batterie à la demande de pointe

L'onduleur de batterie doit avoir une puissance de sortie suffisante pour réduire le pic de consommation ciblé. Une grande capacité énergétique ne peut compenser une puissance insuffisante.

5. Adapter la capacité de la batterie à la durée de fonctionnement

La capacité requise dépend de la durée pendant laquelle la batterie doit alimenter l'usine et de la quantité d'énergie qui doit être transférée d'une période à l'autre.

6. Envisager une expansion future

Les usines peuvent ajouter des équipements de production ou augmenter leurs heures de fonctionnement au fil du temps. Un système modulaire peut faciliter l'extension future des capacités.

La série GRXH a été conçue en tenant compte de cette problématique. Son architecture modulaire permet d'étendre la capacité jusqu'à 280 kWh grâce à des connexions en rack parallèles, en fonction de la configuration du système.

Quelles opérations d'usine peuvent en tirer le plus grand bénéfice ?

L'énergie solaire et le stockage peuvent être particulièrement utiles pour les usines ayant une forte consommation d'électricité en journée, des pics de demande importants ou de grandes surfaces de toiture adaptées à l'installation de panneaux photovoltaïques.

Les usines peuvent utiliser l'énergie solaire pour couvrir leurs besoins de production diurnes et les batteries pour écrêter les pics de consommation. Les installations équipées de compresseurs, de systèmes de réfrigération, de pompes ou de systèmes de chauffage, ventilation et climatisation peuvent également tirer profit du décalage de la décharge des batteries vers les périodes de forte demande.

Les usines fonctionnant en plusieurs équipes peuvent tirer un avantage supplémentaire du stockage d'énergie, car la demande en électricité peut persister même après une baisse de la production solaire. Dans ce cas, l'énergie solaire stockée permet de prolonger la période d'utilisation de la production d'énergie renouvelable sur site.

Les économies attendues doivent toujours être calculées à partir des données réelles du site. Une installation à faible consommation diurne, à potentiel solaire limité ou dont le tarif présente peu d'écart entre les périodes de pointe et les périodes creuses peut avoir une rentabilité différente de celle d'une usine de production à forte consommation.

Pourquoi choisir une approche intégrée ?

L'utilisation de systèmes solaires et de stockage par batteries séparés peut limiter la capacité à coordonner la production, le stockage et la demande industrielle. Un système intégré permet de considérer ces éléments conjointement dès la conception du projet.

Une configuration correcte système de stockage d'énergie par batterie commerciale Ce système peut prendre en charge l'autoconsommation solaire, l'écrêtement des pointes de consommation et l'alimentation de charges d'appoint sélectionnées. De plus, sa capacité photovoltaïque peut être adaptée à la surface d'installation disponible et à la consommation électrique de l'usine.

L'objectif n'est pas simplement d'installer davantage de panneaux solaires ou une batterie plus grande. Il s'agit de construire un système électrique où la production et le stockage s'adaptent au mode de fonctionnement réel de l'usine.

Pourquoi choisir Grunsolar pour vos projets énergétiques industriels ?

Grunsolar Technology Co., Ltd., dont le siège social est situé à Hefei, en Chine, possède une expérience de projets dans plus de 30 pays et des équipes d'assistance locales en Europe, en Amérique du Nord et en Asie du Sud-Est. Ses activités couvrent l'intégration de systèmes photovoltaïques dans les bâtiments et les applications innovantes, les systèmes énergétiques portables, les systèmes de stockage d'énergie et la construction de centrales photovoltaïques.

L'entreprise allie production locale et chaînes d'approvisionnement mondiales et dispose d'une capacité de production annuelle répartie sur ses quatre principaux segments d'activité. Forte de plus de 120 brevets nationaux et d'une solide expérience dans les bâtiments à énergie verte, la technologie photovoltaïque et le stockage d'énergie, elle ambitionne de fournir des produits et services d'énergie renouvelable performants et fiables à ses clients sur différents marchés.

Pour les projets industriels, cette gamme de produits plus étendue permet de prendre en compte les besoins en production solaire et en stockage d'énergie dans le cadre d'une même stratégie énergétique.

Conclusion

L'énergie solaire commerciale permet de réduire les coûts d'électricité des usines en alimentant les équipements sur site avec de l'énergie renouvelable et en diminuant la part d'électricité achetée sur le réseau. Cet avantage est d'autant plus avantageux grâce au stockage par batteries, qui permet de stocker le surplus d'énergie solaire et de l'utiliser ultérieurement.

A système de stockage d'énergie commercial Il est également possible de réduire les pics de consommation en fournissant une partie de l'électricité nécessaire à l'usine pendant les périodes de forte demande. Les économies réelles dépendent toutefois du profil de consommation de l'usine, du tarif de l'électricité, de la capacité photovoltaïque, de la capacité des batteries, de la capacité de stockage et de la stratégie d'exploitation.

Pour les installations présentant une consommation diurne importante et des ressources solaires adéquates, une système solaire avec stockage pour usage commercial Ce système peut offrir une solution pratique pour coordonner la production d'énergie solaire, le stockage par batteries et la demande en électricité de l'usine. Dimensionné en fonction des données d'exploitation réelles plutôt que de la seule capacité nominale, le solaire et le stockage deviennent des éléments plus efficaces de la stratégie de gestion énergétique à long terme de l'usine.

Grunsolar continue de développer des technologies photovoltaïques et de stockage d'énergie dans le but d'accompagner ses clients sur différents marchés grâce à des produits fiables, des capacités d'approvisionnement mondiales et un support localisé.