Type de projet : Systèmes de stockage d'énergie par batterie côté réseau à l'échelle des services publics
Capacité totale : 1,5 GW (mise en œuvre progressive)
Emplacement : Dans tout le Portugal, en mettant l'accent sur les régions de l'Alentejo, du centre et du nord.
Propriétaires du projet : Opérateur de réseau national portugais (REN) et plusieurs développeurs d'énergies renouvelables
Portée technique : Appareillage de commutation moyenne tension (MT), sous-station haute tension (HT) et solutions d'intégration de système
Dates d'exploitation commerciale (COD) : à partir du premier trimestre 2027 avec mise en service progressive
| Échelle du projet | Nombre de sites | Capacité d’un site unique | Niveau de tension | DCO cible | Fonction principale |
|---|---|---|---|---|---|
| Grandes stations centrales | 2 | 300 MW / 600 MWh | 220 kilovolts | 2027 T4 | Régulation régionale des fréquences, capacité de réserve |
| Stations centrales moyennes | 4 | 150 MW / 300 MWh | 110 kilovolts | 3ème trimestre 2027 | Lissage renouvelable, support de tension |
| Sites distribués | 10 | 50-100 MW | 33-60 kilovolts | 2027 T2 | Prise en charge du réseau local, écrêtage des pointes |
| Petits points d'accès | 12 | 5-30 MW | 15-20 kilovolts | 1er trimestre 2027 | Renforcement du réseau de distribution, stockage communautaire |
Solutions techniques
A. Solutions d'appareillage de commutation moyenne tension (15-60 kV)
1. Série d'appareillages de commutation standardisés dédiés au BESS
Série de produits : ESS-PACK-MV (package d'intégration MV du système de stockage d'énergie)
Notes clés :
Tension : 15 kV, 24 kV, 36 kV, 40,5 kV, 60 kV
Courant : 1 250 A, 2 000 A, 3 150 A (personnalisable)
Coupure de court-circuit : 25 kA, 31,5 kA, 40 kA
Caractéristiques techniques de base :
Capacité de fonctionnement rapide : Disjoncteurs avec un temps d'ouverture complet < 50 ms pour prendre en charge une réponse rapide du réseau.
Endurance élevée en cyclage : conçu pour > 50 000 opérations mécaniques et des cycles de commutation fréquents typiques du fonctionnement BESS (3 à 5 cycles/jour).
Conception résistante aux arcs : construction résistante aux arcs électriques en option (jusqu'à IEEE C37.20.7 classe 2B) pour une sécurité améliorée dans les environnements conteneurisés.
Intégration de protection intelligente : préconfiguré pour l'intégration avec le système de gestion de l'énergie BESS (EMS), y compris une protection différentielle pour les interfaces du transformateur et du convertisseur de batterie.
Modulaire et évolutif : modules MT préfabriqués et conteneurisés (par exemple, 'Conteneur de conversion de puissance' avec appareillage de commutation, transformateurs, PCS) pour un déploiement rapide sur site.
B. Solutions de sous-stations haute tension (60-220 kV)
1. Sous-station SIG pour grandes stations centrales (220 kV)
Configuration : jeu de barres hybride à isolation dans l'air (AIS) / appareillage à isolation au gaz (GIS).
GIS 220 kV pour les travées critiques (arrivée réseau, départ transformateur).
Conception compacte avec un encombrement réduit.
Composants et fonctionnalités clés :
Transformateurs de puissance : 300 MVA, 220/33 kV, refroidissement ONAF/ONAN, avec changeurs de prises en charge pour la régulation de tension.
Compensation de puissance réactive : Compensateurs statiques synchrones (STATCOM) ou SVC (± 100 MVAR) colocalisés pour une prise en charge dynamique du réseau.
Interface d'onduleur formant réseau : baies dédiées et protection pour les onduleurs BESS formant réseau, garantissant la capacité de démarrage au noir et la solidité du système.
Cybersécurité : automatisation des sous-stations conforme à la norme CEI 62443 et accès à distance renforcé.
2. Sous-station préfabriquée pour sites moyens et distribués (33-110 kV)
Solution : « e-House » tout-en-un et transportable ou sous-station modulaire.
Philosophie de conception : sous-stations assemblées en usine, testées et mises en service, livrées dans des modules conteneurisés.
La disposition standard comprend :
Section SIG HT (par exemple, 110 kV, configuration principale en anneau à 5 baies).
Transformateur auxiliaire et carte LVAC.
Salle de contrôle et de relais avec SCADA et panneaux de protection.
Système d'extinction d'incendie et de CVC.
Chambres de connexion de câbles.
Intégration et contrôle à l'échelle du système
1. Architecture de contrôle hiérarchique
Niveau 1 (niveau site) : EMS local pour un cycle de batterie optimal, suivi des points de consigne.
Niveau 2 (niveau cluster) : plate-forme de contrôle d'agrégation pour gérer plusieurs sites au sein d'une région pour les services de portefeuille.
Niveau 3 (niveau système) : interface de répartition centrale de REN pour les services au niveau du GRT (contrôle de fréquence, gestion de la congestion).
2. Régimes de protection spécialisés
Protection de la batterie : détection des défauts d'arc CC, verrouillage du système de gestion de la batterie (BMS).
Protection du convertisseur : protection rapide contre les surintensités, anti-îlotage et contre les surcharges harmoniques.
Protection d'interconnexion du réseau : paramètres de protection adaptatifs pour différents modes de réseau (charge/décharge, îloté).
Exécution du projet et calendrier
Phase 1 (2024-2025) : études FEED, évaluations de l'impact du réseau et acquisition des premiers sites (5-30 MW).
Phase 2 (2025-2026) : Ingénierie détaillée, fabrication et préparation du site pour les sites de 50 à 150 MW.
Phase 3 (2026-2027) : Fabrication, installation et mise en service de grandes stations hub (300 MW).
Phase 4 (2027+) : intégration à l’échelle du système, tests de performances et exploitation commerciale complète.
Proposition de valeur pour la transition énergétique du Portugal
Stabilité du réseau : fournit une inertie essentielle et une réponse en fréquence rapide pour compléter une pénétration élevée du soleil et du vent.
Intégration renouvelable : permet une capacité d'hébergement plus élevée pour les nouveaux panneaux solaires photovoltaïques dans les régions riches en soleil comme l'Alentejo.
Optimisation de l'infrastructure : reportez ou évitez les mises à niveau coûteuses du réseau grâce à un placement stratégique du stockage.
Participation au marché : permet aux propriétaires de projets de générer des revenus grâce à l'arbitrage énergétique et aux marchés de services auxiliaires.
Sécurité énergétique : améliore l’indépendance et la résilience énergétiques nationales et régionales.
Ce portefeuille de solutions démontre une approche évolutive et standardisée pour fournir l'infrastructure de réseau critique nécessaire pour intégrer l'objectif ambitieux du Portugal de 1,5 GW de stockage d'énergie, garantissant la fiabilité, la sécurité et la rentabilité dans des projets de différentes tailles.
