Qu'est-ce qu'un système de stockage Flexible à fonction de secours

Dans ce type de configuration, l'onduleur Sunny Island est couplé à un jeu de batteries, en parallèle avec le réseau public d'électricité. Les batteries conservent toujours une quantité d'énergie nécessaire pour une alimentation de secours en cas de chute du réseau. La capacité de batterie restante peut alors être chargée par l'énergie solaire résiduelle qui est dès lors réutilisée en nocturne. Cela déleste le réseau électrique national et incrémente le niveau d'auto-alimentation en énergie solaire.


Les batteries sont rechargées par l'énergie solaire - lorsqu'il y en a en suffisance - ou par le réseau électrique public. En cas d'absence d'installation PV, les batteries seront toujours rechargées à partir du réseau.

En cas de chute du réseau public, l'onduleur Sunny Island découple l'installation et auto-alimente le client en attendant le rétablissement du réseau.

De quoi se compose ce système ?

Un Système de Stockage Flexible à fonction de secours de SMA se compose d'un (ou plusieurs) onduleur(s) batterie(s) Sunny Island, de batteries et d'une armoire de découplage réseau*. La configuration et le suivi des Sunny Islands se fait par 1Sunny Remote Control. Vous devez vous assurer aussi que le Batfuse sera installé s’il n’est pas inclus dans les batteries.

Pour le réglage, la communication et la visualisation, il faut ajouter un SMA Energy Meter, un Sunny Home Manager et un module Speedwire pour Sunny Island.

Le système fonctionne en conjonction avec n'importe quel onduleur solaire sur le marché. Il fonctionne aussi sans installation photovoltaïque. Puis, le SMA Energy Meter, Sunny Home Manager et module Speedwire ne sont pas nécessaire.

Par l'intermédiare des partenaires de distribution, SMA peut fournir les onduleurs batteries Sunny Island, le Sunny Remote Control, le Batfuse, le SMA Energy Meter, le Sunny Home Manager et le module Speedwire.

Portefeuille de produits SMA

Onduleurs batteries

Sunny Island 3.0M-11
Puissance nominale continue : 2.3kW (puissance max. pendant 30 minutes : 3kW)

Sunny Island 4.4M-11
Puissance nominale continue : 3.3kW (puissance max. pendant 30 minutes : 4.4kW)

Sunny Island 6.0H-11
Puissance nominale continue : 4,6 kW (puissance max. pendant 30 minutes : 6 kW)

Sunny Island 8.0H-11
Puissance nominale continue : 6 kW (puissance max. pendant 30 minutes : 8 kW)

Toutes les unités sont monophasées mais peuvent également être combinées pour les systèmes triphasés en plaçant 3 appareils en parallèle.

Depuis septembre 2015, il est même possible de faire travailler plusieurs trios simultanément pour livrer de cette façon de plus grandes puissances (jusqu'à 72 kW en continu et 96 kW pendant 30 minutes).

Sunny Remote Control
Le Sunny Remote Control est un dispositif de réglage des Sunny Island qui conserve également les paramètres principaux en mémoire.

Batfuse
Les batteries doivent être protégées contre les pics de courant. Cette fonction est remplie par des « Batfuse ». Dans certains jeux de batteries, leur protection est intégrée sans que l'on ne doive acheter/installer de dispositif supplémentaire.

SMA Energy Meter
Le SMA Energy Meter vous permet de connaître à tout instant les valeurs de courant absorbées du réseau et celle réinjectées dans ce dernier. Ce mètre particulier se place immédiatement après le compteur.

Sunny Home Manager
L'intelligence du Système de Stockage flexible est le Sunny Home Manager. Il est auto-adaptatif en assimilant et en prédisant votre profil de consommation. Il enregistre les prévisions météorologiques et gère de façon intelligente l'énergie solaire disponible.

Speedwire Datamodule Sunny Island
Le module de communication est intégré au Sunny Island. D'une part, vous encliquetez le câble Ethernet dans le module et d'autre part dans le routeur et vous êtes prêt à surveiller cet appareil via le portail Internet gratuit Sunny Portal.

Comment fonctionne le système ?

Auto-alimentation
Avec le réseau public fonctionnant correctement, l'énergie consommée à la maison sera surveillée par le SMA Energy Meter.

Les batteries sont rechargées en cas de surproduction d'énergie photovoltaïque. Lorsqu'elles sont pleinement chargées, le courant résiduel est réinjecté dans le réseau public d'électricité.

En cas de pénurie d'énergie photovoltaïque, la batterie alimente en appoint jusqu'à un certain niveau de décharge. Il y a toujours suffisamment d'énergie de secours conservée. 

Alimentation de secours - armoire de découplage
En cas de dysfonctionnement du réseau public (panne de courant/déconnexion/hors spécifications), les onduleurs sont mis à l'arrêt et le réseau privé est déconnecté du réseau public. Le découplage s'effectue dans l'armoire de découplage, ce qui prend 5 s au maximum.
L'onduleur Sunny Island redémarre à nouveau, alimenté par la batterie de secours, pour remettre le réseau privé en état. À ce stade-ci, la maison tourne en « back-up » avec l'alimentation de secours.
Le réseau public d'électricité est surveillé en permanence. Dès qu'il redevient disponible, le Sunny Island le synchronise sans à-coups avec le réseau privé, sans aucune interruption.

Système équilibré
Pour la sécurité, un bâtiment alimenté par un groupe de secours ne peut pas l'être par de l'énergie photovoltaïque. Avec un Système de Stockage Flexible de SMA à fonction de secours, le système est toujours équilibré et la production par les panneaux PV est autorisée. L'onduleur Sunny Island surveille en permanence le niveau de l'alimentation du bâtiment et si nécessaire, il fera baisser la puissance des onduleurs PV. Le réglage se fait par l'augmentation/la réduction de la fréquence du réseau électrique de secours.

Quelle est la flexibilité du système ?

 

Réseau électrique du client
Le client peut avoir un raccordement mono- ou triphasé. Il y a quatre configurations possibles pour un Système de Stockage Flexible à fonction de secours.

1) Raccordement monophasé avec 1 Sunny Island. La phase est alimentée en courant de secours.

2) Raccordement monophasé avec 3 Sunny Island. Chaque phase est alimentée séparément en monophasé en courant de secours. Ne marche pas en configuration triphasée.

L'on travaille suivant le schéma ci-dessus dans lequel il est fait usage d'un couplage de phase.

3) Raccordement triphasé avec 3 Sunny Island. Les 3 phases sont alimentées en courant de secours.

4) Raccordement triphasé avec divers trios de Sunny Island : les trois phases sont alimentées en courant de secours à des puissances plus élevées. Une « Multicluster Box » est ajoutée avec un total de 12 onduleurs Sunny Island qui peuvent être installés.

Réseau électrique du Gestionnaire de Réseau

Pour se rendre compte de l'endroit approprié pour installer l'onduleur Sunny Island, il faut connaître le réseau électrique du gestionnaire de réseau et sa configuration et en particulier le type de conducteur de terre et  celui de neutre.

Conducteur de terre :
Un régime TN est un réseau électrique où la terre (PE) est connectée au réseau. 

Un régime TT est un réseau électrique où la terre de l'habitation est indépendante du réseau.
Dans la plupart des réseaux en Belgique, la terre de la maison n'est pas connectée au réseau : soit un réseau TT.
Le Sunny Island peut être utilisé dans les deux types de réseau. 

Conducteur neutre :
Un autre paramètre important est le conducteur neutre. Un client possédant un raccordement en triphasé l'aura en réseau soit en 3 x 230 VAC soit en 3 x 400 VAC + N. Dans le cas d'un réseau 3 x 230 VAC sans conducteur neutre, il est possible de placer un onduleur Sunny Island si l'on est sûr que le transformateur du gestionnaire du réseau de distribution a une connexion en étoile mise à la terre. Dans le cas contraire, l'onduleur Sunny Island ne peut pas être placé.

L'utilisation d'un système de sauvegarde SMA Sunny Island ne peut se faire que dans des réseaux électrique avec neutre ou lorsque le gestionnaire de réseau a confirmé que le transformateur sur lequel la maison est raccordée dispose d'une connexion en étoile mise à la terre (uniquement valable pour les systèmes de secours monophasé).

Instructions

Installation PV
Dans les systèmes de secours, la puissance maximum d'une installation PV dépend de la puissance totale du (des) Sunny Island(s).

Puissance de sortie maximale de l'installation PV suivant SI3.0M-11 : 4 600 W
Puissance de sortie maximale de l'installation PV suivant SI4.4M-11 : 4 600 W
Puissance de sortie maximale de l'installation PV suivant SI6.0H-11 : 9 200 W
Puissance de sortie maximale de l'installation PV suivant SI8.0H-11 : 12 000 W

Le maintien d'une puissance de sortie maximale de l'installation PV est une exigence nécessaire à la marche normale d'un système d'alimentation de secours pendant une panne du réseau électrique public. 

Batterie
Le Sunny Island fonctionne avec une batterie à 48 V. À cet effet, des batteries plomb-acide ou lithium-ion peuvent être utilisées.

Les batteries au plomb-acide sont moins chers mais moins résistantes à de fréquents cycles de charge/décharge. Toutes les batteries au plomb-acide des types VRLA ou FLA peuvent être utilisées. Le Battery Management System (BMS) du Sunny Island veille à la bonne gestion des batteries, de telle façon à accroître leur longévité. Pour en savoir plus au sujet du BMS, voir les informations complémentaires au sein de ce document-ci.

Les batteries au plomb-acide sont essentiellement utilisées dans des situations exigeant une fonction de secours.

Les batteries au lithium-ion sont plus souhaitables avec le Système de Stockage flexible à fonction de secours, vu que ce type de batteries résiste mieux à des cycles fréquents de charge/décharge (ce qui est le cas dans un système de Stockage Flexible à auto-alimentation élevée). Il faut toujours vérifier avec le fabricant si la batterie est compatible avec l'onduleur Sunny Island. Vous trouverez ici une liste de batteries lithium-ion compatibles.  

Armoire de découplage réseau
L'armoire de découplage réseau n'est pas construite par SMA. Cependant, nous spécifions les composants qui doivent en faire partie. Le manuel « Système de Stockage flexible SMA à fonction de secours » renseigne les schémas électriques.

Pour les Pays-Bas, les schémas sont copiés de ceux d'Allemagne.

Pour la Belgique, les schémas doivent être modifiés pour être conformes au RGIE. Les schémas appropriés se retrouvent au chapitre 8 du manuel d'utilisation simplifié.

Autres instructions
Vous retrouverez un aperçu de toutes les instructions dans le manuel d'utilisation simplifié