Volants d’inertie et batteries lithium-ion pour le réseau hollandais

À Heerhugowaard, à une quarantaine de kilomètres d’Amsterdam, le gestionnaire du réseau de transport TenneT s’est doté d’un système de stockage d’énergie hybride innovant afin de servir de réserve de maintien de fréquence. Ces dernières permettent de stabiliser la fréquence du réseau électrique en compensant ses fluctuations. Le nouveau système déployé combine la technologie de stockage par batterie lithium-ion (Li-ion) de Leclanché au stockage par volant d’inertie Kinext de S4 Energy.

Procédé ancien, les volants d’inertie assurent un stockage de l’énergie sous forme cinétique dans un volant tournant à grande vitesse. S’ils présentent l’avantage d’un haut rendement, leur temps de stockage est limité. « Ces volants d’inertie sont conçus pour faire face à des besoins immédiats et très rapides de quelques minutes, d’où l’importance dans ce projet de les coupler avec des batteries Li-ion qui fournissent au final la grande partie du travail de stockage », précise Guido Guidi, directeur du développement commercial et des ventes mondiales chez Leclanché.

La combinaison avec les volants d’inertie à réponse rapide réduit le débit d’énergie et le nombre de cycles des batteries Li-ion, garantissant ainsi un meilleur profil d’utilisation et une plus longue durée de vie du système. Sur ce projet, Leclanché a servi d’entrepreneur en ingénierie, approvisionnement et construction du système de stockage d’énergie par batterie (BESS) qui se compose de sous-systèmes de conversion de puissance, de modules et de conteneurs de batteries. Pour un fonctionnement optimal, l’ensemble est dirigé par un système de gestion de l’énergie (EMS), conçu également par l’entreprise suisse.

Pilote en 2018

Ce projet combinant deux systèmes de stockage fournira 9 MW de puissance pour le contrôle de la fréquence. « Dans un réseau, la fréquence du courant alternatif doit être en effet maintenue constante, autour des 50 Hertz. À chaque fois qu’il y aura une baisse ou une augmentation de cette fréquence, notre solution hybride devra répondre en 200 ou 300 ms à ces fluctuations », détaille Guido Guidi. Une puissance supplémentaire de 1 MW est également disponible pour des applications de déplacement de charge afin de répondre à des besoins d’électricité locaux.

Ce procédé innovant n’est toutefois pas le premier pour l’opérateur Tennet qui avait déjà fait confiance à S4 Energy et Leclanché. À Almelo, également aux Pays- Bas, un système pilote combinant les deux technologies de stockage avait été en effet testé puis validé en 2018, avant d’être étendu à une puissance 8,8 MW en 2020. Un troisième projet de 6 MW devrait également voir le jour sous peu à Groningue, dans le nord des Pays-Bas. Comme pour Heerhugowaard, 90 % de sa puissance servira à la régulation de fréquence et 10 % aux déplacements de charges.