Pourquoi la solution d’alimentation électrique du camp est-elle essentielle?
Une alimentation électrique stable hors réseau est requise pour les zones minières éloignées, les chantiers de construction d’autoroutes et les stations balnéaires insulaires.
Il existe actuellement deux voies techniques principales : la formation de réseau par des générateurs diesel et la formation de réseau par des systèmes de stockage d'énergie photovoltaïque.
Cet article compare les deux solutions selon quatre dimensions : le parcours technique, les scénarios applicables, le coût et la stabilité.
Formation de grille par générateur diesel
Parcours technique : Générateur diesel avec régulation de tension AVR, adoptant un support de tension passif.
Scénarios applicables : Camps temporaires dont la durée de construction est inférieure à 6 mois, sites avec un ensoleillement insuffisant ou projets nécessitant une mise sous tension urgente.
Analyse des coûts : Faible coût d’achat initial (unité de 30 kW : environ 4 434 à 7 390 $). Le coût d'exploitation annuel de la production diesel est d'environ 65 000 $ (carburant diesel + entretien). Le transport du carburant est difficile dans les zones reculées, ce qui peut facilement entraîner une pénurie de carburant.
Stabilité : Pour la solution de générateur diesel : fluctuation de tension ≤ ±5 %, fluctuation de fréquence ≤ ±0,2 Hz. Temps de réponse lent (5 à 6 s), faible capacité à résister au courant d'appel (3 à 5 fois la charge) lors du démarrage du moteur. La fonction Black‑start n'est pas disponible après une panne du réseau électrique.
Formation de réseau par système de stockage d'énergie photovoltaïque
Parcours technique : Photovoltaïque + batterie lithium-fer-phosphate + onduleur photovoltaïque hors réseau + système de gestion de l'énergie (EMS) pour micro-réseau. Le générateur diesel n'est utilisé que comme source d'alimentation de secours.
Scénarios applicables : Camps de longue durée avec une période d'exploitation supérieure à 1 an, une consommation électrique quotidienne supérieure à 300 kWh, des sites suffisamment ensoleillés ou des projets soumis à des exigences d'évaluation des émissions de carbone.
Analyse des coûts : Investissement initial élevé (20 kW PV + 167 kWh de stockage d'énergie : environ 52 000 à 74 000 $) ; coût d'exploitation annuel 35 000 $. Le coût actualisé de l’énergie n’est que de 0,11 à 0,16 $/kWh.
En incluant la consommation de diesel d’urgence, le coût annuel est d’environ 6 207 $, ce qui représente une réduction des coûts de 90,1 %. La période de récupération est normalement de 3 à 5 ans.
Stabilité : Pour la solution de stockage d'énergie PV : fluctuation de tension ≤ ±3 %, fluctuation de fréquence ≤ ±0,1 Hz ; temps de commutation multisource ≤10 ms. Il offre une réponse plus rapide, une plus grande précision de contrôle et une qualité d'alimentation supérieure.
Recommandations de sélection
Coût total sur un cycle de vie complet de 5 ans : env. 350 000 $ pour une solution de générateur diesel ; env. 97 000 $ pour une solution de stockage d'énergie photovoltaïque, avec une réduction du coût total de 74,2 % pour l'option de stockage d'énergie photovoltaïque.
Budget serré, projet de courte durée, ensoleillement insuffisant : choisissez un réseau constitué d'un générateur diesel.
Rechercher des économies de coûts à long terme, mettre l’accent sur la protection de l’environnement et un ensoleillement suffisant : choisissez un réseau constitué de stockage d’énergie photovoltaïque.
Solution optimale : Adopter le mode micro-réseau « PV-énergie-stockage-diesel ». L'électricité est fournie par photovoltaïque les jours ensoleillés, par stockage d'énergie les jours nuageux et le générateur diesel n'est activé que dans des conditions météorologiques extrêmes.
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