Énergies renouvelables – Scénario d’application

Aperçu

La transition mondiale vers l’énergie propre transforme les infrastructures électriques à toutes les échelles – des installations solaires sur toiture aux parcs éoliens offshore de plusieurs gigawatts et aux installations de stockage de batterie à échelle réseau. À mesure que la capacité de production d’énergie renouvelable augmente, la complexité des systèmes électriques requis pour collecter, conditionner, stocker et livrer cette énergie de façon fiable au réseau augmente également.

Les armoires de distribution basse tension sont indispensables dans toute la chaîne énergétique renouvelable. Elles assurent l’agrégation des sorties des onduleurs sur les fermes solaires, fournissent l’alimentation auxiliaire et de commande dans l’ensemble des sous-stations d’éoliennes, intègrent les systèmes de stockage d’énergie par batteries (BESS) avec les onduleurs raccordés au réseau, et offrent l’infrastructure de commande et de protection des moteurs au niveau de l’installation, garantissant le fonctionnement continu des actifs de production. Dans le domaine des énergies renouvelables, où la production est intermittente et où chaque heure d’indisponibilité non planifiée représente une perte de revenus et un risque pour la stabilité du réseau, la fiabilité des appareillages basse tension n’est pas un critère secondaire : elle constitue une exigence fondamentale du projet. Nos armoires de distribution sont conçues pour répondre à cette exigence : résistantes aux intempéries, conformes à la norme IEC 61439 et spécifiquement adaptées aux environnements extérieurs et semi-extérieurs exigeants dans lesquels s’implante l’infrastructure renouvelable.

Centrales photovoltaïques -Agrégation des sorties d’onduleurs et alimentation auxiliaire de l’installation

Dans une centrale photovoltaïque à grande échelle, des chaînes de panneaux alimentent des onduleurs centraux ou par chaîne avec du courant continu, qui le convertissent en courant alternatif à 400 V. Les sorties de plusieurs onduleurs sont ensuite regroupées au niveau de tableaux de commutation basse tension avant d’être élevées en tension moyenne via des transformateurs pour l’injection dans le réseau. Ce stade d’agrégation des onduleurs constitue l’un des points de distribution les plus critiques de la centrale : il gère des courants continus élevés, des cycles fréquents dus aux variations de la couverture nuageuse qui affectent la production, ainsi que des formes d’onde riches en harmoniques générées par les onduleurs.



Nos tableaux de distribution BT et nos systèmes de barres omnibus — dimensionnés jusqu’à 4000 A et conçus pour des environnements à hautes harmoniques — assurent l’agrégation du courant et la coordination de la protection, telles que requises par les ingénieurs électriques des centrales solaires. En aval, des tableaux de distribution auxiliaires dédiés alimentent les charges opérationnelles de la centrale : ventilateurs de refroidissement des onduleurs, moteurs d’entraînement des systèmes de suivi solaire (trackers), équipements de télécommunications, systèmes de sécurité et éclairage du site. Ces charges auxiliaires doivent rester alimentées même lorsque la centrale est hors tension pour maintenance, ce qui exige une séparation rigoureuse par rapport au circuit de génération ainsi qu’une alimentation fiable et indépendante provenant du réseau ou d’un groupe électrogène sur site.

Parcs éoliens -Poste de transformation éolien et alimentation auxiliaire du réseau de collecte

Chaque éolienne contient son propre système électrique basse tension interne, qui alimente les systèmes de commande du pas et de l’orientation, le système de chauffage, ventilation et climatisation (CVC) de la nacelle, le chauffage des pales (dans les installations en climat froid), l’éclairage de sécurité et les équipements de surveillance de l’état. À la base de chaque éolienne ou dans un bâtiment dédié de sous-station, un tableau de distribution basse tension compact gère cette charge auxiliaire, fonctionnant dans des environnements soumis à des plages de température extrêmes, à une forte humidité, à de l’air chargé de sel dans les applications côtières et offshore, ainsi qu’à des vibrations mécaniques continues provenant de la structure de l’éolienne.



Au niveau de la sous-station de collecte, où l’énergie provenant de plusieurs turbines est regroupée avant raccordement au réseau, des tableaux de distribution basse tension plus grands alimentent les charges auxiliaires propres à la sous-station : refroidissement des transformateurs, armoires de relais de protection, éclairage et chauffage de la sous-station. Nos composants de coupure — dotés d’enceintes compatibles avec les degrés de protection IP54/IP65, de finitions résistantes à la corrosion et de supports de barres omnibus en résine époxy à haute isolation, pouvant supporter une tension de 4500 V — sont spécifiquement conçus pour résister aux conditions environnementales sévères des locaux électriques des parcs éoliens, qu’ils soient terrestres ou installés sur des plates-formes de sous-stations offshore.

Systèmes de Stockage d'Énergie par Batterie (BESS) -Intégration de stockage à échelle réseau

Le stockage d’énergie par batteries est le segment à la croissance la plus rapide du secteur des énergies renouvelables, offrant les capacités d’équilibrage du réseau, de régulation de fréquence et d’aplatissement des pics dont ont besoin la production solaire et éolienne intermittente. Une installation BESS à l’échelle industrielle se compose généralement de modules de batteries, de systèmes de conversion de puissance bidirectionnels (PCS) et d’infrastructures de distribution basse tension (LV) qui gèrent le flux de puissance entre le bus continu (DC) de la batterie, les onduleurs PCS et le point de raccordement au réseau alternatif (AC).



Les tableaux de répartition BT d’une installation de stockage d’énergie par batteries (BESS) doivent gérer un flux de puissance bidirectionnel, assurer la coordination des protections entre plusieurs unités PCS fonctionnant en parallèle et garantir une disponibilité continue — car une installation BESS est souvent contractuellement tenue de fournir des services de réponse en fréquence dont les temps de réponse sont mesurés en millisecondes. Nos connecteurs robustes pour barres omnibus, nos sectionneurs à tiroir enfichables et nos ensembles d’interrupteurs de mise à la terre verrouillés mécaniquement offrent la précision de commutation et la fiabilité d’isolement en cas de défaut exigées par les ingénieurs électriques spécialisés dans les systèmes BESS. Les tableaux de distribution auxiliaires intégrés dans les armoires BESS alimentent les systèmes de gestion des batteries (BMS), les unités de gestion thermique, les systèmes d’extinction d’incendie et les infrastructures de surveillance du site — tous devant rester opérationnels quel que soit l’état de charge ou de décharge de l’actif batterie.

Centrales hybrides et micro-réseaux -Production et stockage intégrés

De plus en plus, les projets d’énergie renouvelable associent des centrales photovoltaïques solaires, des éoliennes, des systèmes de stockage d’énergie par batteries (BESS) et des groupes électrogènes au diesel ou au gaz dans une seule centrale hybride intégrée ou un micro-réseau — notamment pour les opérations minières isolées, les réseaux insulaires et les installations industrielles hors réseau. Ces installations nécessitent une architecture de distribution basse tension (LV) sophistiquée, capable de gérer plusieurs sources d’alimentation simultanées, d’assurer une commutation transparente entre sources à l’aide de commutateurs automatiques de transfert (ATS) et de maintenir une tension et une fréquence stables pour les charges sensibles, quel que soit le générateur actif.

Nos tableaux de distribution BT, nos mécanismes de commande compatibles ATS et nos systèmes de verrouillage interverrouillage entre barres omnibus prennent en charge la logique de commutation complexe des architectures de centrales hybrides. Les accessoires pour tableaux de parallélisation de groupes électrogènes et les systèmes de barres omnibus à forte intensité fournissent la base mécanique et électrique permettant aux systèmes de contrôle de gérer le partage de charge, la hiérarchisation des sources et la séquence de démarrage à froid — c’est-à-dire la capacité de rétablir l’alimentation de l’ensemble de la centrale à partir d’un état désexcité, en utilisant uniquement les équipements de production d’énergie sur site.

Infrastructures d’exploitation et de maintenance -Alimentation auxiliaire à l’échelle du site

Toute installation d’énergie renouvelable – quelle que soit sa technologie de production – nécessite une alimentation auxiliaire fiable à l’échelle du site pour les systèmes assurant le fonctionnement continu de la centrale : réseaux SCADA et de télécommunications, sécurité périmétrique et vidéosurveillance, éclairage des routes et des accès sur le site, ateliers d’entretien, ainsi que les installations dédiées au bien-être du personnel. Dans les grandes fermes solaires ou éoliennes s’étendant sur plusieurs centaines d’hectares, ce réseau d’alimentation auxiliaire constitue en lui-même un défi majeur de distribution, exigeant des tableaux de répartition stratégiquement positionnés, une protection robuste des câbles et des équipements de commutation pouvant être manipulés et entretenus en toute sécurité par les techniciens sur site, avec une formation spécialisée minimale.

Nos accessoires de tableau électrique compact, nos poignées d’interrupteur-sectionneur prêtes pour cadenas et nos mécanismes de commande clairement étiquetés sont conçus pour faciliter la maintenance sur site — permettant à l’équipe d’exploitation du site d’isoler, de tester et de rétablir en toute sécurité des circuits individuels sans recourir à des entrepreneurs spécialisés, ce qui réduit à la fois les coûts de maintenance et le délai d’intervention en cas de défaillance.

Pourquoi nos produits conviennent aux énergies renouvelables

Les projets d’énergies renouvelables sont développés selon des modèles financiers rigoureux, où chaque choix de composant influence à la fois les dépenses d’investissement (CAPEX) et les coûts d’exploitation à long terme (OPEX) de l’actif sur une durée de vie opérationnelle de 25 à 35 ans.

• Résistant aux conditions environnementales sévères : Construction compatible IP54/IP65 ; finitions résistantes à la corrosion pour les environnements côtiers et à forte humidité
• Tolérant aux harmoniques : systèmes de barres omnibus et composants d’isolation homologués pour les environnements de courant non linéaires riches en harmoniques, générés par les systèmes de conversion d’énergie photovoltaïque à base d’onduleurs et les systèmes de stockage d’énergie par batteries (BESS)
• Certifié : Certifié selon la norme IEC 61439
• Optimisé sur tout le cycle de vie : les conceptions de tiroir enfichable et de barre omnibus modulaire réduisent au minimum le temps d’intervention pour maintenance, ce qui diminue les coûts d’exploitation (OPEX) sur toute la durée de vie des actifs
• Prise en charge CAO : des fichiers .STEP et .DWG sont disponibles pour tous les composants principaux, afin de soutenir la conception détaillée des entrepreneurs EPC et la préparation des essais d’acceptation en usine (FAT)
• Prêt pour appel d’offres : verrouillage des prix pendant 30 jours après la soumission des listes de quantités (BOQ) ; échantillons techniques gratuits pour approbation des spécifications

 
Des composants de distribution basse tension (BT) fournis directement depuis notre usine, utilisés aussi bien dans des fermes solaires à grande échelle au Moyen-Orient que dans des postes électriques offshore pour éoliennes en Europe du Nord ou encore dans des installations de stockage d’énergie à grande échelle (BESS) aux États-Unis : ils offrent la robustesse, les certifications requises et l’expertise applicative indispensables aux infrastructures d’énergies renouvelables.