5 Considérations Clés en Matière de Sécurité pour les Systèmes de Stockage d’Énergie par Batterie 

Considérations HSE sur les sites de Systèmes de Stockage d’Énergie par Batterie (BESS). 

Un BESS (Battery Energy Storage System) est un système de stockage d’énergie par batterie qui capture l’énergie de différentes sources, l’accumule et la stocke dans des batteries rechargeables pour une utilisation ultérieure. En cas de besoin, l’énergie électrochimique est déchargée de la batterie et fournie aux foyers, véhicules électriques, installations industrielles et commerciales. 

Un BESS est un système complexe composé de composants matériels ainsi que de logiciels de bas et de haut niveau. Les principales parties d’un BESS comprennent : 

• Un système de batterie : il contient des cellules individuelles qui convertissent l’énergie chimique en énergie électrique. Ces cellules sont organisées en modules, qui forment à leur tour des packs de batteries. 

• Un système de gestion de batterie (BMS) : ce système assure la sécurité du système de batterie. Il surveille l’état des cellules, mesure leurs paramètres et états (comme l’état de charge (SOC) et l’état de santé (SOH)), et protège les batteries contre les incendies et autres dangers. 

• Un onduleur ou système de conversion de puissance (PCS) : il convertit le courant continu (DC) produit par les batteries en courant alternatif (AC) utilisé par les installations. Les onduleurs bidirectionnels permettent à la fois la charge et la décharge. 

• Un système de gestion de l’énergie (EMS) : il est chargé de la surveillance et du contrôle du flux d’énergie au sein du BESS. Il coordonne le fonctionnement du BMS, du PCS et d’autres composants. En collectant et analysant les données énergétiques, il optimise l’utilisation des ressources énergétiques du système. 

En fonction de son fonctionnement et de ses conditions d’exploitation, un BESS peut également inclure divers systèmes de sécurité, tels qu’un système de lutte contre l’incendie, un détecteur de fumée, un système de contrôle de la température, de refroidissement, de chauffage, de ventilation et de climatisation. Ces systèmes possèdent leurs propres unités de surveillance et de contrôle pour garantir un fonctionnement sûr en surveillant les paramètres du BESS et en réagissant aux urgences. 

Cinq considérations clés en matière de sécurité sur les systèmes et sites BESS 

1. Investir dans un système de gestion de batterie et un logiciel de gestion de l’énergie adaptés

L’utilisation de composants sûrs et conformes aux normes est une étape essentielle pour garantir un niveau de sécurité optimal. Cependant, l’utilisation même de la batterie est également cruciale. C’est pourquoi le système de gestion de batterie (BMS) doit s’assurer que la batterie n’est jamais poussée au-delà de ses limites. Pour garantir cette sécurité fonctionnelle, le BMS doit être certifié selon la norme IEC61508, qui définit les exigences de sécurité fonctionnelle pour les systèmes électriques, électroniques et programmables liés à la sécurité. 

 Le BMS génère une grande quantité de données, qui sont lues par le logiciel de gestion de l’énergie (EMS), sauvegardées localement et régulièrement sauvegardées sur un système cloud sécurisé. Ces données analytiques permettent de détecter les anomalies à un stade précoce et d’optimiser le fonctionnement du système. 

2. Départs Thermiques, Incendies et Explosions

En plus des incendies traditionnels nécessitant un combustible, de la chaleur et de l’oxygène, les cellules des batteries lithium-ion (Li-ion) peuvent subir une réaction chimique connue sous le nom de départ thermique. Ce phénomène ne nécessite ni oxygène ni flamme visible, mais peut se produire dans une cellule fortement compactée. 

Si aucun dispositif de protection du système n’intervient, la température et la pression peuvent continuer d’augmenter jusqu’à ce que la cellule de batterie se rompe et libère des gaz explosifs. Si ce phénomène se propage à un module entier, il peut provoquer une accumulation de gaz inflammables à l’intérieur du BESS, créant ainsi les conditions favorables à une explosion. 

Il est crucial de noter que les stratégies standard de lutte contre les incendies (comme l’arrêt de la ventilation et l’utilisation d’agents extincteurs propres pour refroidir ou priver le feu d’oxygène) peuvent aggraver le risque d’explosion en augmentant la concentration de gaz explosifs. Ainsi, les systèmes d’urgence et protocoles d’intervention doivent être spécifiquement conçus pour éteindre les incendies et ventiler les installations avant toute entrée sur site. 

3. Ergonomie et Arrêts d’Urgence (E-Stops)

Les systèmes de batteries doivent s’arrêter immédiatement en cas de problème de sécurité détecté par le EMS, BMS ou tout autre dispositif de sécurité. Il est aussi essentiel de disposer d’un arrêt d’urgence manuel que les opérateurs ou les premiers intervenants peuvent activer en cas de besoin. 

Étant donné que la technologie BESS en est encore à ses débuts, des erreurs de conception peuvent survenir lors de la construction des sites. Par exemple, certains sites disposent de conteneurs BESS empilés sur deux niveaux, chacun ayant un arrêt d’urgence (E-Stop). Si les E-Stops situés au niveau inférieur sont facilement accessibles, ceux du niveau supérieur peuvent être inaccessibles, ce qui peut s’avérer catastrophique en cas d’incendie ou d’urgence nécessitant l’isolement et l’arrêt du système. 

4. Cybersécurité

La cybersécurité (ou sécurité informatique) protège les systèmes informatiques et les réseaux contre la divulgation d’informations, le vol, les dommages aux matériels et logiciels, ainsi que contre toute perturbation des services. 

Les développeurs de BESS doivent s’appuyer sur des fournisseurs expérimentés capables d’assurer l’intégrité des équipements et de mettre à jour régulièrement les logiciels de sécurité. 

Seuls des personnels formés et autorisés devraient avoir accès au BESS. De plus, les connexions entre le BESS et d’autres systèmes en ligne doivent être limitées au strict nécessaire. 

5. Démantèlement

Le démantèlement est particulièrement important pour les batteries Li-ion, car elles contiennent des matériaux dangereux. Les batteries Li-ion usagées sont considérées comme des déchets dangereux qui doivent être éliminés de manière appropriée. 

 Les batteries Li-ion endommagées qui ne sont pas entièrement déchargées représentent un risque d’énergie résiduelle et sont toujours considérées comme des batteries. Il est donc impératif que le processus de démantèlement prenne en compte la décharge complète de l’énergie avant de considérer ces batteries comme des déchets dangereux. 

Greensolver fournit actuellement des services HSE et une assistance pour les projets de stockage par batterie au Royaume-Uni et gère des actifs de stockage à travers l’Europe. 

Nos experts interviennent à toutes les étapes du cycle de vie d’un BESS, de la construction à la gestion opérationnelle. 

Contactez-nous pour en savoir plus sur nos services en stockage d’énergie par batterie. Un membre de notre équipe sera ravi de vous assister.