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Calculateur d'écrêtement de pointe diesel + stockage

Saisissez la charge de pointe et de creux pour dimensionner le BESS, le PCS et le secours diesel, puis comparez l'économie réseau pur, diesel pur et diesel+stockage avec une estimation du temps de retour.

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Comment l'écrêtement de pointe est dimensionné

Puissance d'écrêtement = charge de pointe − charge de creux. Le BESS est dimensionné pour cette puissance pendant vos heures d'écrêtement ; le groupe électrogène diesel assure le secours. L'ATS gère le transfert réseau↔groupe, un STS optionnel sert les charges sensibles, et le DC/DC ne s'applique qu'à une topologie PV-stockage couplée en continu.

Effacement de pointe diesel+stockage de 500 kW (4 h/jour)

Exemple détaillé 1 — Effacement de pointe diesel+stockage de 500 kW (4 h/jour) · FOB $1,371,541
Écrêtement de pointe diesel + stockage · 500 kW
2000 kWh BESS
PCS 500 kW · 4 h/jour · retour sur investissement 2.3 ans
Économie journalière
$260
Économie annuelle
$94,900
Nomenclature estimée (FOB)
POA
📦 Nomenclature
ÉquipementModèleSpécificationQté
Stockage sur batteries (cellules BESS)2000 kWhLFP · décharge 4 h · écrêtement de pointe1
Cluster / rack de batteries (assemblage des packs)bâtibaie de batteries + modules pack + interconnexions de cellules (niveau cluster/pack)1
Système de gestion de batterie (BMS)BMSsurveillance tension/température des cellules · estimation SoC/SoH · équilibrage1
Système de conversion de puissance (PCS)500 kWbidirectionnel · capable de formation de réseau1
Gestion thermique (CVC)thermiqueCVC de conteneur / refroidissement liquide du pack batteries (gestion thermique)1
Extinction incendie (au niveau du pack)incendieaérosol/gaz + détection par pack (incendie, niveau pack)1
Groupe électrogène diesel (secours)625 kVAsecours pour panne BESS / pointe prolongée · 500 kW1
ATS (réseau ↔ groupe électrogène)902 Atransfert automatique · chaîne de commutation d'écrêtement de pointe1
Commutateur de transfert statique (STS) · en option≤4 mstransfert statique pour charges sensibles (en option)1
Celdas de maniobra de raccordement au réseauLVcellules de raccordement au réseau + disjoncteur (cellule du point de raccordement)1
Comptage (facturation + EMS)compteurcompteur de facturation + points de mesure EMS (compteurs)1
Matériel EMS (contrôleur / passerelle)EMS HWcontrôleur de gestion de l'énergie + passerelle de communication (matériel EMS)1
Logiciel EMS (plateforme)EMS SWrépartition pour écrêtement de pointe · prévision de charge · gestion du SoC1
Résumé
Total estimé (FOB Qingdao, EXW) — équipements chiffrésPOA
📐 Schéma unifilaire (niveau circuit)
Schéma unifilaire modulaire10 kV / 0.4 kV · 3 phases · 1250 kVA · hybride · schémaRÉSEAURÉSEAUDGDG 625 kVABESSBESS 500 kWEMS + ATSgestion hybride de l'énergie + transfertJEU DE BARRRES MT 10 kVTRANSFORMATEUR1250 kVAJEU DE BARRRES BT 0.4 kVPCS + EMS500 kW / 2000 kWhCharge critique 1 · 180 ACharge critique 2 · 180 ACharge critique 3 · 180 ACharge critique 4 · 180 ACharge critique 5 · 180 ACharge critique 6 · 180 ACharge critique 7 · 180 ACharge critique 8 · 180 ALÉGENDEQFdisjoncteurCTtransformateur de courantTtransformateurSPDparafoudrePFCCorrection du facteur de puissanceDonnées de conceptionarrivée 10 kVjeu de barres 0.4 kVAppareillage BT 500 kW / 20...sans PFCdéparts 8SECONDAIREBASIC · MODBUSSchémas / plans de construction au niveau de faisabilité par un bureau d'études agréé.
⚙️ Schéma unifilaire écrêtement de pointe diesel + stockage (double bus + commutation de transfert)
SCHÉMA UNIFILAIRE ÉCRÊTEMENT DE POINTE DIESEL + STOCKAGEBESS/PCS + GE + réseau -> double jeu de barres + commutation de transfert (schéma)RÉSEAUréseau publicGEN DIESEL625 kVABESS500 kW / 2000 kWhPCS (DC/AC)500 kWJeu de barres AC (double : normal + secours)ATS / STS902 A · <=4 ms (STS)Charge critique1000 kW crête
LÉGENDEDisjoncteur (52)CT (transformateur de courant)kWhCompteur (kWh)SPD (protection contre les surtensions)50/51Relé de protection
📈 Profil d'exploitation en écrêtement de pointe (courbe de charge + charge/décharge, graphique)
PROFIL D'EXPLOITATION D'ÉCRÊTEMENT DE POINTEcourbe de charge + plafond après écrêtement + charge/décharge BESS (schéma)BESS500 kW / 2000 kWhPCS500 kW
LÉGENDEDisjoncteur (52)kWhCompteur (kWh)SPD (protection contre les surtensions)LÉGENDEDisjoncteur (52)kWhCompteur (kWh)SPD (protection contre les surtensions)
🌐 Architecture de communication BMS (pack → cluster → stack → EMS → SCADA)
ARCHITECTURE DE COMMUNICATION BMSBMS pack -> BMS cluster -> BMS stack -> EMS -> SCADA (segments de protocole + débit, schéma)SCADASCADAEMSrépartition + gestion du SoCBMS DE PILESoC/SoH du stack + équilibrageCLUSTER BMSmoniteur de groupeCLUSTER BMSmoniteur de groupePACK BMStension/température de cellulePACK BMStension/température de cellulePACK BMStension/température de cellulePACK BMStension/température de celluleModbus TCP / IEC 61850 (Ethernet 100 Mbit/s)Modbus TCP (100 Mbps)CAN 2.0B 500 kbps / RS485CAN 250 kbpsSEGMENTS :Pack->Cluster : CAN 250k · Cluster->Stack : CAN 500k/RS485 · Stack->EMS : Modbus TCP · EMS->SCADA : Modbus TCP/IEC 61850BESS 500 kW / 2000 kWh (topologie illustrative)
🔥 Zonage de protection incendie et de gestion thermique (détection au niveau du pack + agent propre)
ZONAGE DE LA PROTECTION INCENDIE ET DE LA GESTION THERMIQUEfumée/température au niveau du pack + extinction par agent propre + zones de ventilation antidéflagrantes (schéma)CONTENEUR BESS (zones)COMPARTIMENT BATTERIEPACKCellule LFPPACKCellule LFPPACKCellule LFPPACKCellule LFPPACKCellule LFPPACKCellule LFPSSSTTTfumée + température + buse d'agent propre par pack (FK-5-1-12)ÉLECTRIQUE / CVCPCS500 kWCVCrefroidissementFIRE CYLagent propreÉCHAPPEMENTventilateur antidéflagrantbouteille incendie + ventilateur d'extraction antidéflagrantVENTILATION / ZONAGE ANTIDÉFLAGRANT (selon GB/T 36547 / IEC 62933)MESURES DE SÉCURITÉDétection précoce fumée/température au niveau pack · suppression par agent propre (FK-5-1-12) par pack · ventilateur d'extraction antidéflagrantLa gestion thermique (CVC / refroidissement liquide) maintient la température du pack dans la plage ; des barrières coupe-feu limitent la propagation.Le zonage incendie et thermique est schématique / indicatif ; à confirmer avec le code local de protection incendie et une évaluation du risque d'emballement thermique.
🔁 Automate d'états du contrôle EMS (écrêtement de pointe / remplissage de creux / secours / raccordé au réseau / hors réseau)
AUTOMATE D'ÉTAT DE CONTRÔLE EMStransitions d'état écrêtement de pointe / remplissage des creux / secours / raccordé au réseau / hors réseau + conditions de déclenchement (schéma)RACCORDÉ AU RÉSEAUalimentation réseau normaleREMPLISSAGE EN HEURES CREUSEScharge BESSÉCRÊTEMENT DE POINTEdécharge 4 hSECOURSGroupe électrogène dieselHORS RÉSEAUen îlotageplage tarifaire heures creusesfin de valléeplage tarifaire de pointefin de pointecoupure du réseauréseau rétabli (resynchronisation)pointe prolongée / BESS videRéseau rétabliDémarrage GE (îlotage)CONDITIONS DE DÉCLENCHEMENTLes plages creuses/pointes suivent la tarification TOU ; coupure réseau -> HORS RÉSEAU (BESS grid-forming) ou SECOURS (DG) ; rétablissement -> resynchronisation sur RÉSEAU.Le PCS BESS 500 kW applique les consignes de charge/décharge de l'EMS (machine à états illustrative).L'automate d'état EMS est schématique / indicatif ; la logique finale dépend du tarif du site, des limites de SoC et du code de réseau.
⏱ Stratégie d'écrêtement de pointe (répartition horaire)
ParamètreValeur
Heures creuses (00:00–06:00)Charge BESS depuis le réseau
Heures intermédiaires (06:00–17:00)alimentation réseau, sans écrêtement
Pointe (4 h)Décharge BESS pour écrêter la charge sous le plafond
Plafond après écrêtement500 kW
Groupe électrogène dieselsecours pour panne / pointe prolongée
💰 Comparaison des trois options (annuel → VAN sur 10 ans)
ParamètreValeur
Réseau pur$109,500/an (paiement du tarif réseau)
Diesel pur$204,400/an (carburant diesel)
Diesel + stockage≈$137,481/an (charge en heures creuses + CRF BESS 13 %)
Économie de VAN sur 10 ans≈$233,798 (8 % d'actualisation, illustratif)
🔌 Architecture de communication du BMS
ParamètreValeur
BMS → PCSCAN / RS485
BMS → EMSModbus TCP
Surveillance des cellulestension + température par cellule
Estimation d'étatSoC / SoH / équilibrage
🛡 Conception de sécurité (protection contre l'emballement thermique)
ParamètreValeur
Niveau cellulefusible par cellule
Niveau packextinction incendie + détection par pack
Alerte précocedétection de gaz / fumée / température
Confinementventilation du conteneur + barrières coupe-feu
🔧 Essentiels de l'exploitation et de la maintenance
ParamètreValeur
Équilibrage des cellulesvérification périodique
Système de refroidissementmaintenance de routine
Extinction incendieessai fonctionnel
EMS SoCétalonnage
Durée de vie de la batterieremplacer à 80% SoH
📏 Base normative (normes de référence)
SujetNorme
Interconnexion du stockageGB/T 36547 — raccordement au réseau électrique du stockage d'énergie électrochimique
Systèmes EESIEC 62933 — systèmes de stockage d'énergie électrique
Groupe électrogèneISO 8528 — groupes électrogènes
🧮 Méthode de calcul
1. Puissance d'écrêtement = 1000 − 500 = 500 kW
2. Énergie BESS = 500 kW × 4 h = 2000 kWh
3. PCS = 500 kW · secours diesel = 625 kVA (500 kW)
4. Énergie écrêtée journalière = 500 × 4 = 2000 kWh/jour
5. Écart = diesel $0.28 − réseau $0.15 = $0.130/kWh → économie quotidienne $260
6. Retour sur investissement = CAPEX BESS $215,236 ÷ économie annuelle $94,900 = 2.3 ans
📋 Notes de conception
Base économique (indicative) : Les économies supposent que le BESS se charge au prix du réseau et se décharge pour remplacer la production diesel (ou un tarif de pointe plus élevé) avec un écart de 0.130 $/kWh. Le retour sur investissement réel dépend de la structure des redevances de puissance, des tarifs horaires et de la durée de vie en cycles — à vérifier avec le tarif local.
Comparaison de trois options (VAN) : VAN sur 10 ans (8 %) : diesel pur ≈$1,371,541 vs diesel+stockage ≈$1,137,743 → économie de VAN ≈$233,798. Le stockage l'emporte lorsque l'écart est important et le cyclage quotidien régulier (illustratif, hors économies de prime de puissance).
Stratégie d'écrêtement de pointe : Répartition type : la BESS se charge aux heures creuses (00:00–06:00) et se décharge sur la pointe du soir (4 h/jour) pour écrêter la charge sous le plafond de puissance souscrite ; le groupe électrogène diesel couvre les coupures et les pointes prolongées.
Architecture de communication BMS : Le BMS surveille la tension/la température des cellules et estime le SoC/SoH, en communiquant en CAN/RS485 avec le PCS et en Modbus TCP avec l'EMS. L'EMS envoie les consignes du PCS à partir de la prévision de charge et du calendrier tarifaire.
Conception de sécurité (emballement thermique) : Fusibles au niveau pack, suppression incendie par pack, détection précoce gaz/fumée/température et ventilation/confinement du conteneur limitant la propagation de l'emballement thermique — selon les exigences de sécurité GB/T 36547 et IEC 62933.
Base de tarification : BESS et PCS tarifés au kWh/kW selon le catalogue ; BMS selon battery-management-systems ; groupe électrogène diesel et ATS selon leurs références de prix. La gestion thermique, la suppression d'incendie, le STS, l'appareillage, le comptage et l'EMS sont devisés par projet (POA).
Chaîne de commutation : L'ATS gère le transfert réseau↔groupe électrogène ; un commutateur de transfert statique (STS) optionnel assure un transfert sans coupure ≤4 ms pour les charges sensibles ; les convertisseurs DC/DC ne sont nécessaires que pour une topologie PV-stockage couplée en continu (pas ce cas de recorte de picos en courant alternatif).
Exploitation et maintenance : Exploitation et maintenance de routine : vérification de l'équilibrage des cellules, maintenance du système de refroidissement, test fonctionnel de la suppression d'incendie, calibration du SoC de l'EMS et contrôle du comptage. La durée de vie cyclique de la batterie dépend de la DoD et de la température d'exploitation — prévoir le remplacement à 80% de SoH.
Revue de conception : Ceci est un dimensionnement préliminaire. Vérifier le profil de charge, les règles de facturation de puissance, la durée de vie cyclique du BESS au DoD cible, et les codes locaux de raccordement et de sécurité incendie.

Comment cela a été calculé

Formules de base

Puissance d'écrêtement = pointe − creux. Énergie BESS = puissance d'écrêtement × heures. Économie = énergie écrêtée × écart (diesel − réseau). Temps de retour = CAPEX BESS ÷ économie annuelle.

Normes applicables

GB/T 36547 (interconnexion stockage), IEC 62933 (systèmes EES), ISO 8528 (groupes électrogènes).

Questions fréquentes

Comment fonctionne le temps de retour ?

Le BESS se charge au prix du réseau et se décharge pour remplacer le diesel (ou un tarif de pointe plus élevé). Temps de retour = CAPEX BESS ÷ économie annuelle, déterminé par l'écart diesel−réseau et le cyclage quotidien.

Qu'est-ce que la chaîne de commutation ?

Un ATS commute entre le réseau et le groupe ; un commutateur de transfert statique optionnel (STS, ≤4 ms) sert les charges sensibles ; les convertisseurs DC/DC ne sont nécessaires que pour le PV-stockage couplé en continu, pas pour ce cas AC.

Quelles trois options sont comparées ?

Réseau pur (achat de kWh de pointe au tarif réseau), diesel pur (carburant au tarif diesel) et diesel+stockage (charge en creux plus BESS amorti). Le stockage l'emporte lorsque l'écart est important et le cyclage régulier.

Qu'est-ce qui est chiffré dans la nomenclature ?

Le BESS et le PCS (par kWh/kW) ainsi que le groupe et l'ATS sont tarifés selon le catalogue. Le STS (optionnel) et l'EMS sont devisés par projet.

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Les résultats sont des estimations d'ingénierie à titre indicatif. La conception finale doit être confirmée par un ingénieur local agréé en fonction des conditions du site et des codes applicables. Les prix sont FOB Qingdao (EXW) et n'incluent pas le fret, les droits de douane ou l'installation.

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