D’après pv magazine international.
Basée à Bruxelles, la société 3E, spécialisée dans les logiciels en tant que service (SaaS) et le conseil pour le secteur des énergies renouvelables, a annoncé une nouvelle avancée dans le cadre de son projet FULLEST (Flexible Utility-Scale Energy Storage), financé par l’Union européenne. Développé en partenariat avec l’Université libre de Bruxelles (VUB), ce projet a mis en évidence une faille critique dans la gestion des systèmes de stockage d’énergie par batterie à grande échelle (BESS) en Europe.
Les recherches montrent que jusqu’à 80 % des opérateurs s’appuient uniquement sur le système de gestion des batteries (BMS) pour évaluer l’état du système, ce qui peut potentiellement masquer les signes de dégradation. Dans le cadre d’un projet pilote, la technologie de jumeau numérique de 3E a détecté un écart de 4 % entre l’état déclaré et l’état réel de la batterie, ce qui est suffisant pour affecter les décisions de répartition, les demandes de garantie et les revenus à long terme. Ces angles morts posent des défis et des risques techniques, financiers et au niveau du système.
Selon 3E, sa technologie de jumeau numérique, désormais intégrée à la plateforme SynaptiQ de l’entreprise, est plus précise que les approches BMS traditionnelles grâce à sa base physique.
Le jumeau numérique utilise PyBAMM (Python Battery Mathematical Modelling) pour mettre en œuvre un modèle à particule unique (SPM) avec une simulation de la croissance d’une couche d’interphase électrolytique solide (SEI). Cette approche permet de saisir les principes physiques fondamentaux de la dégradation des batteries, en particulier la formation de couches SEI qui consomment des ions lithium et augmentent la résistance.
Le système traite les données de tension, de courant et de température. Ces données sont mesurées au niveau du système de conversion de puissance (PCS). Elles sont ensuite normalisées au niveau de la cellule. Cette procédure permet de modéliser précisément les données. L’approche fondée sur la physique assure une synchronisation continue entre les jumeaux numériques et physiques.
Pour permettre une utilisation en temps réel, l’équipe a développé des modèles 10 fois plus rapides que les versions à ordre complet. Le SPM peut simuler une journée complète de fonctionnement du PCS en seulement 0,5 seconde tout en préservant les comportements clés de la batterie tels que la diffusion, le transfert de charge et le vieillissement.
Dans le cadre d’une mise en application concrète, les partenaires du projet ont testé la technologie à l’aide de batteries de seconde vie. Plus précisément, la VUB a utilisé les données issues d’une campagne de tests approfondis sur des cellules retirées d’une Porsche Taycan, fournies par le programme de seconde vie de Revolta, afin de les adapter au modèle de vieillissement. Les tests ont porté sur diverses conditions de vieillissement, notamment des taux C fixes et des charges dynamiques, afin d’imiter les services réels du réseau, tels que le contrôle de la tension et de la fréquence.
Selon 3E, le modèle a suivi avec précision le vieillissement, avec une erreur inférieure à 1 % sur un an. Un système de stockage d’énergie par batterie (BESS) utilisant ces cellules de seconde vie est actuellement à l’étude dans SynaptiQ, où le jumeau numérique fournit des estimations validées de son état de santé (SoH). Contrairement au BMS, qui indiquait une capacité constante de 100 %, le jumeau numérique fournit des estimations précises.
Le projet FULLEST a réuni cinq partenaires, chacun apportant son expertise clé. 3E a dirigé l’intégration dans SynaptiQ et a relevé les défis liés aux données du monde réel, tandis que la VUB a fourni la base scientifique grâce à la modélisation électrochimique. Sirris a ajouté la détection des anomalies et l’optimisation des performances basées sur l’IA, et Eneco s’est assuré que la solution répondait aux exigences du réseau et du marché. Revolta a fourni des données opérationnelles à des fins de validation, et Eneco s’est assuré que la solution répondait aux exigences du réseau et du marché.
Traduit par Marie Beyer.
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