Système de stockage d'énergie hybride C&I de 500 kW / 1 028 kWh pour les opérations minières

Une ventilation technique de la solution Deye C&I

Présentation du système

Ce système de stockage d'énergie hybride de 500 kW / 1 028 kWh est construit autour de la plate-forme modulaire C&I ESS de Deye, conçue spécifiquement pour les applications industrielles à forte charge telles que les opérations minières. Le système intègre 567 kW de production photovoltaïque avec 1 028 kWh de stockage sur batterie , fournissant 500 kW de sortie CA continue avec une commutation de secours transparente.

L'architecture utilise une configuration PCS de 4 × 125 kW avec quatre modules MPPT indépendants, chacun alimentant un commutateur de transfert statique (STS) central de 500 kW qui gère la commutation entre le réseau, le générateur et la batterie.

Architecture système : comment elle s"articule

Production photovoltaïque : 567 kW à partir de panneaux 864 × LONGi 655 W

Le générateur photovoltaïque se compose de 864 modules bifaciaux LONGi LR8-66HVD-655M , offrant une capacité CC totale d'environ 567 kW.

Il s'agit de panneaux verre-verre bifaciaux TOPCon de type N d'une puissance nominale de 655 W avec une efficacité de module de 24,25 % . La conception biface capte la lumière des deux côtés, ce qui est particulièrement précieux dans les environnements miniers où un sol de couleur claire ou des surfaces réfléchissantes peuvent augmenter le rendement. La construction verre-verre offre une durabilité supplémentaire contre les contraintes mécaniques et les intempéries, ce qui est important pour les conditions minières où les panneaux sont exposés à la poussière, au vent et aux températures extrêmes.

Chaque panneau mesure 2382 × 1134 × 30 mm et pèse 33,5 kg. La tension nominale du système de 1 500 V permet des chaînes plus longues et des pertes de câblage CC réduites.

Stockage de la batterie : 1 028 kWh à partir de 64 modules BOS-B-Pack16-A3

Le côté stockage utilise 64 modules de batterie Deye BOS-B-Pack16-A3 , disposés en 4 groupes de 16 modules chacun..

Chaque module est une unité LiFePO₄ (LFP) évaluée à une tension nominale de 51,2 V avec une capacité de 314 Ah , délivrant 16,08 kWh par module . Quatre clusters, chacun de 257 kWh, donnent une énergie nominale totale de 1 028 kWh.

La chimie du LFP est essentielle pour les applications minières. Il n'offre aucun risque d'emballement thermique , une excellente stabilité thermique et une durée de vie de plus de 6 000 cycles à une profondeur de décharge de 90 % . Chaque cluster utilise des contrôleurs de batterie BOS-B-PDU2-A évalués à un courant de charge/décharge de 180 A , gérant le bus CC de 200 à 1 000 V.

Modules MPPT : 4 × SUN-MPPT-L01-EU-AM8

Le système utilise 4 modules MPPT SUN-MPPT-L01-EU-AM8 , un par chaîne photovoltaïque de 150 kW. Chaque module dispose de 8 canaux MPPT indépendants avec 40 A par canal , prenant en charge une large plage de tension de 180 à 750 V et une puissance d'entrée PV maximale de 160 kW..

Pour un site minier avec plusieurs surfaces de toit, des orientations de panneaux variables ou une ombre partielle due à l'équipement et au terrain, le suivi MPPT indépendant garantit que chaque chaîne fonctionne à son point de puissance maximale, indépendamment de ce que font les autres. Les modules atteignent une efficacité >99 % et sont classés IP65 pour une installation en extérieur.

Modules PCS : conversion de puissance 4 × 125 kW

Quatre modules PCS de 125 kW convertissent l'énergie CC des batteries et du PV en alimentation CA pour l'équipement de la mine. Le PCS gère le flux d’énergie bidirectionnel : chargeant les batteries à partir du photovoltaïque ou du réseau et déchargeant pour alimenter les charges.

La plate-forme Deye C&I prend en charge une forte capacité de surcharge : en mode hors réseau, elle peut fournir une puissance de sortie maximale de 2 fois pendant 12 secondes , soit suffisamment pour gérer la surtension de démarrage de moteurs lourds tels que des concasseurs, des convoyeurs et des ventilateurs sans se déclencher.

Module STS : SUN-STS500L — Le cerveau du système

Le commutateur de transfert statique SUN-STS500L est le composant essentiel qui permet à cette solution de fonctionner pour le secteur minier. Il gère trois chemins d'alimentation indépendants : réseau, charge et générateur diesel , chacun prenant en charge jusqu'à 500 kW.

Le temps de commutation est inférieur à 10 ms . Pour les équipements miniers lourds, cela est effectivement transparent. Les convoyeurs ne s'arrêtent pas. Les concasseurs ne trébuchent pas. Les systèmes de ventilation ne se réinitialisent pas. La production continue.

Le STS prend en charge jusqu'à cinq unités PCS de 100 kW ou quatre unités PCS de 125 kW par module, avec une capacité parallèle pour une mise à l'échelle jusqu'à 2,5 MW . Les interfaces de communication incluent RS485 et CAN pour l'intégration avec Deye Cloud et EMS local.

L"intégration du générateur diesel

Le système comprend un générateur diesel de 500 kW comme dernière couche de secours. Le STS commute la charge entre le générateur, le réseau et la batterie, mais le plus important est que le générateur ne démarre qu'en cas d'absolue nécessité..

L"EMS intelligent donne la priorité à :

1. Le solaire d’abord (si disponible)

2. Batterie seconde (énergie stockée)

3. Troisième grille (si disponible)

4. Générateur diesel uniquement en dernier recours

Cette architecture « solaire d'abord, diesel de secours » est à l'origine des économies de diesel de 60 à 70 % signalées par les clients miniers sud-africains. Moins de temps de fonctionnement du générateur signifie moins de carburant, moins d’entretien, moins de bruit et une durée de vie plus longue du générateur.

Surveillance à distance : Deye Cloud

Tous les composants alimentent en données la plateforme Deye Cloud . Les opérateurs peuvent surveiller les performances du système en temps réel, suivre les économies de carburant, afficher les mesures de retour sur investissement et recevoir des alertes, le tout à partir d'un smartphone ou d'un tableau de bord Web. Pour les sites miniers éloignés où le personnel technique sur place est limité, cette visibilité est essentielle.

Pourquoi cette configuration fonctionne pour le minage

Fiabilité de niveau UPS. La commutation STS <10 ms signifie aucune interruption de production en cas de panne du réseau. La machinerie lourde reste en ligne.

Économies de diesel. Le système fonctionne d’abord à l’énergie solaire et sur batterie. Le générateur ne démarre que lorsque les deux sont épuisés. Les données de terrain montrent une réduction de 60 à 70 % du diesel.

Conçu pour des conditions difficiles. Batteries LFP sans risque d'emballement thermique, modules MPPT classés IP65 et panneaux photovoltaïques robustes en verre : il s'agit d'équipements conçus pour résister à la poussière, à la chaleur et à un fonctionnement continu.

Évolutivité. L'architecture modulaire permet au système de croître. Ajoutez plus de clusters de batteries. Ajoutez plus de PV. En parallèle, plus d'unités STS. Commencez à 500 kW/1 MWh et passez à 2,5 MW à mesure que la mine se développe.

Retour sur investissement d’ici 3 à 4 ans. Sur la base des données de déploiement minier en Afrique du Sud, la combinaison des économies de diesel, de la réduction de la maintenance et des pertes de production évitées permet un retour sur investissement complet en 3 à 4 ans.

Résumé des composants

L"exploitation minière est déjà assez difficile sans se soucier de savoir si l"électricité restera allumée ou à quel point la facture de diesel augmentera ce mois-ci.

Un système de stockage d"énergie hybride ne résout pas seulement le problème de l"énergie : il transforme votre infrastructure énergétique en un avantage concurrentiel. Coûts réduits. Fiabilité supérieure. Meilleure performance environnementale. Et la tranquillité d"esprit que procure le fait de savoir que votre exploitation continue de fonctionner, quelles que soient les conditions du réseau.

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