Dimensionnement d'un systeme BESS pour site industriel

Pourquoi un BESS industriel ?

Un Battery Energy Storage System (BESS) résout plusieurs problématiques simultanément sur un site industriel : l'écrêtage des pics de puissance (peak shaving), la correction du facteur de puissance, la réserve d'énergie en cas de coupure ONEE, et l'intégration optimale d'une production solaire photovoltaïque.

Au Maroc, la tarification ONEE MT comporte une composante de puissance souscrite pénalisante. Un BESS bien dimensionné peut réduire cette composante de 20 à 35 %, générant un retour sur investissement en 4 à 7 ans.

Etape 1 : Analyse de la courbe de charge

Le point de départ est l'analyse des données de comptage MT sur 12 mois minimum. On extrait :

• La puissance de pointe (kW) et les horaires d'occurrence.
• La durée des pics (minutes à heures).
• L'énergie journalière consommée (kWh) et sa variation saisonnière.
• Le profil de production PV disponible (si couplage solaire).

Etape 2 : Choix de la technologie batterie

Pour les applications industrielles, la technologie LFP (Lithium Fer Phosphate) est aujourd'hui la référence :

• Sécurité : chimie stable, risque thermique minimal par rapport aux NMC.
• Longévité : 4 000 à 6 000 cycles à 80 % de DoD (Depth of Discharge).
• Température : plage de fonctionnement adaptée au climat marocain.

Etape 3 : Dimensionnement Puissance / Energie

Deux paramètres définissent un BESS :

• Puissance nominale (kW) : déterminée par la puissance de pic à écrêter.
• Capacité (kWh) : déterminée par la durée de décharge nécessaire. Pour du peak shaving de 2 heures à 500 kW, on a besoin de 1 000 kWh de capacité brute.

On applique un coefficient de déclassement de 20 % (DoD limité à 80 %) et un coefficient de vieillissement de 10 %, ce qui porte la capacité installée à 1 390 kWh.

Etape 4 : Architecture électrique

Le BESS se connecte au réseau via un Power Conversion System (PCS) — onduleur bidirectionnel DC/AC — qui assure la conversion entre la tension DC des batteries et le réseau AC. Les protections indispensables incluent disjoncteur DC, fusibles de protection cellules, et système BMS avec coupure sur surcourant et sur-température.

Etape 5 : Système EMS

L'Energy Management System (EMS) orchestre la charge et la décharge du BESS selon les priorités définies : production PV, consommation site, seuil de puissance souscrite ONEE. ERPT programme ces EMS sur des automates industriels Schneider ou Siemens avec une interface SCADA dédiée.

Exemple réalisé : Microgrid Tafingoult

Dans le cadre du projet post-séisme Al Haouz, ERPT a conçu et réalisé un microgrid autonome de 160 kWc + 600 kWh BESS LFP à Tafingoult, en partenariat avec Huawei et ONEE. Le système a été mis en service en 27 jours, alimentant un village de 300 foyers de manière autonome.