1. Présentation et fonctionnalités d’un ESS
Qu’est-ce qu’un ESS ?
Un système de stockage d’énergie (ESS) est un type spécifique de système d’alimentation qui intègre une connexion au réseau électrique avec un convertisseur/chargeur Victron, un dispositif GX et un système de batterie. Il stocke l’énergie solaire dans votre batterie pendant la journée pour l’utiliser plus tard lorsque le soleil s’est couché.
Il permet de décaler l’alimentation électrique dans le temps, de charger avec l’énergie solaire, d’apporter un soutien au réseau et de réinjecter de l’électricité dans le réseau.
Lorsqu’un système ESS est capable de produire plus d’énergie que sa capacité de consommation et de stockage, il peut vendre l’excédent au réseau. Et lorsqu’il ne dispose pas d’électricité ou de puissance suffisante, il l’achète automatiquement au réseau.
Quelle est la configuration minimale requise pour un ESS ?
Le système doit comporter au moins un convertisseur/chargeur (MultiPlus/Quattro) et un dispositif GX tel que le Cerbo GX ou l’Ekrano GX.
D’autres composants peuvent être ajoutés si nécessaire ; voir le chapitre Conception du système.
Remarque : les informations contenues dans ce manuel ESS ne s’appliquent pas aux modèles Multi RS, qui utilisent une interface VE.Can (et non VE.Bus) ; voir les manuels des produits RS pour des informations spécifiques sur la programmation ESS.
Quand l’utilisation d’un ESS est-elle indiquée ?
Un ESS s’utilise dans un système d’autoconsommation, un système de secours avec alimentation solaire, ou un mélange des deux : par exemple, vous pouvez utiliser 30 % de la capacité de la batterie pour l’autoconsommation et conserver les 70 % restants comme énergie de secours en cas de panne du réseau public.
Un ESS peut être configuré pour optimiser l’autoconsommation ou pour maintenir les batteries chargées.
Optimisation de l’autoconsommation :
En cas d’excédent d’énergie photovoltaïque par rapport à la quantité nécessaire pour faire fonctionner les charges, le surplus est stocké dans la batterie. Cette énergie stockée est ensuite utilisée pour alimenter les charges à des moments où l’énergie photovoltaïque est insuffisante.
Le pourcentage de la capacité de la batterie qui sera utilisé pour l’autoconsommation peut être configuré. Si les pannes du réseau public sont extrêmement rares, cette capacité peut être fixée à 100 %. Dans les endroits où les pannes de réseau sont fréquentes, voire quotidiennes, comme dans certains pays d’Afrique, vous pouvez choisir de n’utiliser que 20 % de la capacité de la batterie et d’en conserver 80 % pour la prochaine panne du réseau.
Maintenir les batteries chargées à 100 % :
L’ESS peut également être configuré pour maintenir une charge complète des batteries. Une panne du réseau public est alors le seul moment où la batterie est utilisée comme alimentation de secours. Une fois le réseau rétabli, les batteries seront rechargées soit à partir du réseau, soit à partir des panneaux solaires - s’ils sont disponibles.
L’ESS dans un système avec générateur
Il est également possible de configurer l’ESS dans un système qui utilise un générateur diesel comme alimentation de secours en cas de panne prolongée du réseau. Le code réseau et la configuration de « perte du secteur » (LOM) nécessitent une attention particulière ; voir la documentation VEConfigure : codes réseau et détection de perte du secteur.
Sur le dispositif GX, sélectionnez « Générateur » comme type d’entrée CA dans le menu Paramètres → Configuration du système. Le système permettra alors la charge du générateur, il veillera à ce que le générateur soit correctement chargé, puis l’arrêtera automatiquement dès que les paramètres définis seront atteints.
Quand l’utilisation d’un ESS est-elle contre-indiquée ?
Dans les systèmes hors réseau, avec ou sans générateur
Dans les systèmes maritimes
Dans les systèmes automobiles
Priorité du convertisseur, également appelée « îlotage intentionnel » ou « ignorer l’entrée CA ».
ESS avec et sans compteur électrique
L’ESS peut être utilisé avec ou sans compteur de réseau externe.
Lorsqu’il y a un compteur électrique, un système parallèle au réseau, complet ou partiel, peut être configuré pour fonctionner en même temps.
Lorsqu’il n’y a pas de compteur électrique, tous les consommateurs sont connectés à la sortie CA. Cela s’applique également à un convertisseur photovoltaïque raccordé à la sortie CA.
Alimentation optionnelle d’un chargeur solaire MPPT
L’alimentation provenant d’un MPPT peut être réinjectée dans le réseau, activée/désactivée par l’utilisateur au moyen d’un paramètre sur le dispositif GX dans Paramètres → ESS.
Option Fronius zéro feed-in
En utilisant la fonction « Réduction de puissance » dans les convertisseurs synchrones d’injection au réseau Fronius, le système ESS peut réduire automatiquement la sortie des convertisseurs photovoltaïques installés dès que l’injection dans le réseau est détectée, sans commutation ni décalage de fréquence.
Il n’est pas possible de combiner l’ESS avec le compteur intelligent Fronius Smart Meter, mais ce n’est pas nécessaire car l’ESS dispose déjà d’un compteur.
Avec l’ESS, il n’est pas possible de désactiver la réinjection pour un système comprenant des convertisseurs synchrones d’injection au réseau d’autres fabricants. Pour plus d’informations, voir la section Injection dans le réseau ou pas d’injection dans le réseau.
Formation ESS
Présentation du système de stockage de l’énergie (ESS), exemples et schémas
Un document séparé avec d’autres informations de présentation, des schémas et des exemples de systèmes peut être téléchargé ici.
Options de contrôle avancées
Un document séparé qui fournit des informations complémentaires sur les modes 2 et 3 de l’ESS en tant qu’option de contrôle avancé peut être téléchargé ici.
1.1. Examinons les exemples d’installations suivants :
Système de stockage de l’énergie à échelle résidentielle avec chargeur solaire MPPT
Modernisation d’une installation existante de convertisseur synchrone d'injection au réseau
Système avec générateur de secours (en utilisant la fonction marche/arrêt automatique du générateur dans le dispositif GX)
Système de secours avec solaire
Toutes les charges sont câblées sur la sortie CA du convertisseur/chargeur. Le mode ESS est configuré pour « Maintenir les batteries chargées ».
Lorsqu’un onduleur d’injection réseau est utilisé, il est raccordé à la sortie CA également.
Lorsque le réseau est disponible, la batterie est chargée à la fois par le réseau et par le système photovoltaïque. Les consommateurs sont alimentés par le système PV lorsque cette source d’énergie est disponible.
L’injection dans le réseau est une option qui peut être activée ou désactivée en fonction de la réglementation locale.
1.2. Composants
Convertisseur/Chargeur
Le système de stockage de l’énergie utilise un convertisseur/chargeur bidirectionnel MultiPlus ou Quattro comme composant principal.
Notez que l’ESS ne peut être installé que sur les modèles Multis et Quattros VE.Bus qui disposent du microprocesseur de deuxième génération (26 ou 27). Tous les nouveaux convertisseurs/chargeurs VE.Bus actuellement livrés disposent de puces de deuxième génération.
Le Multi RS est actuellement exclu, et ne prend pas encore en charge l’ESS.
Dispositif GX
Le système est géré par le Color Control GX (CCGX), qui assure aussi une surveillance approfondie, à la fois localement et à distance sur notre portail VRM avec l’application VRM.
Batterie
Batteries au lithium Victron
Compatibilité avec les batteries d’autres fabricants
Consultez cette liste de batteries d’autres fabricants avec lesquelles l’équipement Victron est compatible :
Batteries au plomb : OPzS et OPzV
La résistance interne relativement élevée de ces types de batteries doit être prise en compte lors de la conception d’un système qui les utilise.
Batteries au plomb : AGM / GEL
Notez que l’utilisation de batteries AGM et GEL standard n’est pas recommandée dans les installations conçues pour faire fonctionner la parc de batteries chaque jour.
Contrôleur de batterie
Dans la plupart des situations, il n’est pas nécessaire d’installer un contrôleur de batterie :
Les batteries au lithium avec connexion CAN-bus (BYD B-Box, Pylon, LG Resu et autres) disposent déjà d’un contrôleur de batterie intégré. L’ajout d’un autre contrôleur ne fera qu’engendrer un conflit. Utilisez toujours la connexion CAN-bus pour fournir des données sur le statut et l’état de charge de ces batteries.
Les batteries à circulation constante à base de bromure de zinc Redflow ZBM / ZCell avec le BMS ZCell prennent aussi en charge le même protocole CAN-bus. C’est la méthode d’intégration privilégiée pour ces batteries.
Le contrôleur de batterie intégré du convertisseur/chargeur Multi peut être utilisé pour fournir des données lorsque les batteries installées n’ont pas de contrôleur intégré. C’est intéressant dans un système ESS, car les courants de charge des chargeurs solaires MPPT seront pris en compte également.
Un contrôleur de batterie externe est requis dans une seule situation : lorsqu’un système utilisant un type de batterie sans contrôleur a également des sources d’alimentation supplémentaire, une éolienne CC par exemple. (Les types de batteries sans contrôleur sont les batteries au plomb, par exemple, ou les batteries au lithium Victron 12,8 V.)
Si un contrôleur de batterie supplémentaire est nécessaire, utilisez l’un de ces modèles :
Vous trouverez des informations détaillées au chapitre 5.2 du manuel du CCGX.
Compteur électrique (facultatif)
Pour une installation parallèle au réseau, complète ou partielle, un compteur d’énergie peut être installé dans le tableau de distribution principal entre le réseau et l’installation.
Il n’est pas nécessaire d’avoir un compteur électrique si le système ne comporte aucune source d’énergie renouvelable CA et aucune charge CA présente sur le côté entrée du système Multi/Quattro (c’est-à-dire lorsque toutes ces sources et charges se trouvent du côté sortie du système Multi/Quattro).
S’il y a une source d’énergie renouvelable CA ou une charge CA entre le point de connexion au réseau et le côté entrée du système Multi/Quattro, le GX calculera et enregistrera des résultats incorrects, à moins qu’un compteur électrique soit installé et activé.
En particulier, sans compteur électrique :
Lorsque l’énergie renouvelable est fournie du côté entrée, la valeur du réseau sera erronée (trop faible/négative) ; et
La valeur affichée pour la charge CA sera trop faible (et indiquera zéro en cas d’excédent d’énergie renouvelable).
Ces deux problèmes peuvent être résolus en installant un compteur électrique.
Cliquez ici pour plus d’informations sur la configuration des compteurs électriques.
PV (en option)
L’ESS peut fonctionner avec les onduleurs photovoltaïques synchrones d'injection au réseau et/ou les chargeurs solaires MPPT. (Une combinaison des deux est possible également.)
Si des onduleurs PV à raccordement coordonné au réseau de distribution d’électricité sont utilisés, nous vous conseillons d’exercer une surveillance avec le CCGX. Pour les options possibles, consultez le manuel du CCGX
L’ESS peut aussi être utilisé sans PV. C’est typique des centrales électriques virtuelles, lorsque l’installation fait partie d’un groupe de petits systèmes de stockage fournissant de l’énergie au réseau pendant les pics de consommation.