SMA Fuel Save Solution

Systèmes SMA hybrides photovoltaïque/groupe électrogène industriels

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TEMPSAujourd’hui

Profi t

Énergie photovoltaïque

Aujourd’hui, les coûts de production d’électricité d’un système photovoltaïque sont déjà plus bas que ceux d’un groupe électrogène.

COÛT

S DE P

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/kW

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Groupe électrogène

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ÉCONOMISER DU CARBU-RANT GRÂCE AU SOLEILLes systèmes photovoltaïques représentent désormais une part importante de l’approvisionnement énergétique500 gigawatts  : c’est la puissance fournie à des sites industriels par des groupes électrogènes partout dans le monde. Les groupes électrogènes constituent la prin-cipale technologie utilisée pour l’alimentation en élec-tricité, notamment dans les régions où l’infrastructure réseau est inexistante ou insuffi sante. L’Agence inter-nationale de l’énergie (AIE) prévoit toutefois une forte augmentation globale des besoins en énergie primaire, due à la croissance économique vigoureuse des pays émergents et des pays en voie de développement. La consommation des réserves d’énergie fossile augmente rapidement – tout comme les émissions de CO2. Et le climat mondial se dérègle de plus en plus.

Le diesel : un carburant coûteuxMiser exclusivement sur les groupes électrogènes pour produire de l’énergie signifi e tabler sur des frais d’ex-ploitation élevés liés aux augmentations de prix et à la consommation permanente de carburant. Les réserves d’énergie fossile devraient durer encore 150 ans envi-ron. Dans de nombreuses régions, le prix du diesel a aujourd’hui dépassé un dollar par litre. Lorsque le car-burant doit en plus être livré dans des régions peu acces-sibles, les coûts réels grimpent rapidement en raison du transport et du stockage. Le diesel coûte alors souvent le double du prix sur le marché spot. Il faut ensuite ajouter les dépenses pour les certifi cats du système d’échange de quotas d’émissions de CO2. Les installations fonction-nant uniquement au diesel se heurtent donc vite à leur limite de rentabilité.

Il est urgent de trouver des solutions de remplacement pour contrer l’augmentation des prix et le réchauffement climatique. Des solutions qui permettent de réduire le plus possible les émissions de CO2. Des solutions qui sont rentables pour l’exploitant. Des solutions où l’ave-nir est déjà inclus dans les réfl exions.

Minimiser les coûts de carburant et les émissions de CO2Dans le monde, plus de 120 pays ont déjà mis en place un cadre politique pour le développement de la part des énergies renouvelables dans le mix énergétique. Les Nations Unies souhaitent dans les années à venir établir un accord international contraignant pour la protection du climat. De son côté, SMA a développé une technologie qui réduit les coûts de carburant et les émissions de CO2 dans les applications industrielles : la SMA Fuel Save Solution combine groupe électrogène et générateur photovoltaïque dans un système hybride, minimisant ainsi la dépendance au carburant.

Tirer profi t de l’énergie photovoltaïqueDans les régions ensoleillées, le photovoltaïque repré-sente déjà la solution de production d’énergie la plus rentable, même sans mesures d’encouragement par l’État. Rien qu’au cours des trois dernières années, les prix des systèmes photovoltaïques ont chuté de plus de 50 %. Dans le monde, ce sont plus de 100 gigawatts (GW) d’installations photovoltaïques qui sont installées. Le photovoltaïque est une technologie éprouvée et fi able, dont profi te un nombre toujours croissant d’entre-prises industrielles. Il s’agit d’un complément rentable et écologique aux systèmes diesel.

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Les installations photovoltaïques n’engendrent pas d’émissions. Elles nécessitent peu de maintenance et gé-nèrent des frais d’exploitation minimes. Les installations sont modulaires et peuvent être adaptées avec fl exibi-lité aux besoins énergétiques ponctuels. Dans les ré-gions ensoleillées, les installations photovoltaïques sont amorties en trois à cinq ans malgré des coûts système initiaux élevés. C’est la raison pour laquelle le photo-voltaïque constitue le complément idéal à l’alimentation par groupe électrogène pour les industries gourmandes en énergie dans les régions reculées où l’infrastructure réseau est peu développée, voire inexistante.

Rentable, écologique, effi cacePour les exploitants d’usines de transformation de mine-rai et de matières premières, pour les grandes exploita-tions agricoles telles que les fermes fl oricoles, les installa-

tions de désalinisation ou les établissements touristiques tels que les hôtels ou les parcs d’attractions, des coûts faibles, une opérationnalité rapide ainsi qu’une fi abilité et une disponibilité élevées constituent des critères déci-sifs. C’est ce qui rend les systèmes hybrides SMA Fuel Save Solution si attractifs. Ils offrent d’énormes avan-tages par rapport à une simple alimentation au diesel :• Coûts de carburant plus faibles• Réduction des risques liés à l’augmentation des

prix et à l’approvisionnement grâce à une sécurité maximale en matière de planifi cation

• Des émissions de CO2 minimales permettent un échange profi table de certifi cats de CO2

• Le photovoltaïque donne une image « verte »

Et comme il n’est jamais trop tard pour penser à l’avenir, la SMA Fuel Save Solution peut être intégrée aussi bien dans des systèmes d’approvisionnement en énergie existants que dans de nouveaux systèmes.

L’AVENIR EST HYBRIDECombiner groupes électrogènes et systèmes photovoltaïques garantit aux industriels un approvisionnement énergétique attractif et sûr

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Choisir l’hybride est rentable quand...• les coûts réels du diesel sont supérieurs à un dollar par litre• les conditions locales d’ensoleillement permettent d’installer un système photovoltaïque (particulièrement rentable à partir de rendements photovoltaïques de 1 500 kWh/kWc)• la communication intelligente entre le groupe électrogène et l’installation photovoltaïque per-

met d’adapter l’utilisation du courant photovoltaïque en fonction des besoins

DURÉ

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COÛTS RÉELS DU CARBURANT 1 (USD/L)

PLAGE ATTRACTIVE FINANCIÈREMENT

1 Coûts de transport et de stockage inclus

1 200 kWh/kWc (exemple : Italie)1 500 kWh/kWc (exemple : Inde)1 800 kWh/kWc (exemple : Australie)

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Fibre optique multimode

Cat5e (Ethernet 100 Base TX)

Onduleur photovoltaïque (Sunny Central ou Sunny Tripower)Composant central des solutions SMA Fuel Save Solution. Conçu pour fonctionner

avec des réseaux faibles et dans des conditions extrêmes.

Générateur d’électricité solaire (panneaux photovoltaïques)Les onduleurs SMA sont compatibles avec tous les types et toutes

les technologies de panneaux photovoltaïques courants.

Parc de batteriesAugmente l’effi cacité de l’en-semble du système d’appro-visionnement en énergie. Les parcs de batteries compensent les sauts de charge et les in-suffi sances de rayonnement solaire, fournissent une réserve de puissance et permettent ain-si d’optimiser l’exploitation du groupe électrogène.

SMA Fuel Save Controller (Interface Module)Pour les installations photovoltaïques décentralisées avec Sunny Tripower : interface entre le PV Main

Controller et les onduleurs pour déterminer et transmettre les données et les valeurs de consigne.

SMA FUEL SAVE SOLUTION

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Charges industriellesProfi ls de charges spécifi ques. ex. : machinerie lourde pour industrie minière, traitement de matières premières, travaux agricoles, désalinisation.

Bâtiment système du groupe électrogènePoint central de raccorde-ment et de liaison. Abrite des systèmes de surveillance et de commande de la produc-tion du groupe électrogène.

Groupe électrogèneComposant principal dans un système d’alimentation conventionnel. Établit un réseau local et fournit les appareils connectés en électricité.

SMA Fuel Save Controller (Data Acquisition Module)Analyse rapidement et précisément les conditions de charge et de réseau actuelles dans le système et transmet immédiatement les données au PV Main Controller.

SMA Fuel Save Controller(PV Main Controller Module)Commande l’injection d’énergie photovoltaïque dans le réseau du groupe électrogène. Garan-tit une puissance photovoltaïque optimale en tenant compte des profi ls de charge et de la puis-sance du générateur.

Intégration intelligente de l’énergie photovoltaïque dans le système à groupe électro-gène : pour un approvisionnement énergétique autonome, économique, optimisé

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SMA développe depuis plus de 30 ans des solutions hybrides évolutives pour l’électrifi cation des régions éloi-gnées du réseau. En tant que fournisseur de systèmes techniques, nous possédons une longue expérience dans la réalisation de centrales photovoltaïques pou-vant dépasser la centaine de mégawatts. Avec plus de 32 gigawatts installés dans le monde, nous sommes le leader mondial dans le domaine onduleurs photovol-taïques. Nos onduleurs garantissent les meilleurs rende-ments. Ils ont une capacité de surcharge extrême, de sorte que les appareils électriques critiques puissent eux aussi être exploités avec fi abilité à tout moment. Plus de 1  000 collaborateurs travaillent dans la recherche et le développement pour concevoir pour chaque applica-tion des solutions système de pointe à un prix au Watt abordable et répondant aux exigences de qualité les plus élevées.

Pour des systèmes stables et sûrsSMA Fuel Save Solution est notre solution destinée aux grands appareils électriques industriels. Elle in-tègre avec facilité et effi cacité l’énergie photovoltaïque

TECHNOLOGIESDE POINTEDes solutions système intelligentes pour chaque application

dans les réseaux à groupe électrogène. Les onduleurs SMA Sunny Tripower ou Sunny Central convertissent en courant alternatif le courant continu produit par les panneaux photovoltaïques et l’injectent dans le système d’approvisionnement en énergie. La commande de l’in-jection de l’énergie photovoltaïque est assurée par le SMA Fuel Save Controller, la commande du groupe électrogène restant inchangée. La SMA Fuel Save Solu-tion permet d’obtenir une part d’énergie photovoltaïque correspondant à 60  % de la puissance du groupe électrogène installée. Ainsi, pour 1 mégawatt de puis-sance du groupe électrogène installée, on obtient une puissance photovoltaïque de 600 kilowatts. Un parc de batteries en option permet d’augmenter encore la part d’énergie photovoltaïque dans le système. La télésur-veillance avec Sunny Portal permet d’assurer la sécurité de l’installation. Les exploitants peuvent ainsi surveiller leur installation en permanence sur Internet. En cas de panne, nos collaborateurs interviennent rapidement sur place grâce au réseau SMA Global Service Network. SMA garantit à tout moment la qualité et la fi abilité la plus élevée.

SMA Solar Technology AG – un partenaire de confi ance présent dans le monde entierAvec un chiffre d’affaires de 1,5 milliard d’euros en 2012, SMA est le leader mondial dans le domaine des onduleurs photovoltaïques, un élément central de toute installa-tion photovoltaïque. En tant que spécialiste de la gestion de l’énergie, SMA propose des technologies novatrices destinées aux futures structures d’approvisionnement éner-gétique. La société a son siège social à Niestetal à proximité de Kassel (Allemagne) et est représentée sur la scène internationale dans 21 pays. Elle emploie plus de 5 000 collaborateurs dans le monde.SMA produit une vaste gamme d’onduleurs adaptés à tous types de panneaux pho-tovoltaïques et à toutes les puissances d’installations photovoltaïques. La palette de produits comprend aussi bien des onduleurs pour les installations couplées au réseau que pour les systèmes en site isolé. Par conséquent, SMA peut fournir des solutions d’onduleurs parfaitement adaptés à tous types et toutes tailles d’installations.

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FUEL SAVE CONTROLLERL’interface entre groupe électrogène, installation photovoltaïque et appareil électriqueLe SMA Fuel Save Controller est compatible aussi bien avec les onduleurs Sunny Tripower qu’avec les Sunny Central. Il pilote l’injection d’énergie photovoltaïque en fonction des besoins, selon les profils de charge et de production. Cela garantit une sécurité maximale tout en réduisant les coûts de carburant et les émissions de CO2. Les onduleurs SMA et le Fuel Save Controller assument ensemble des fonctions de gestion de réseau complètes et axées sur les besoins. Extensibles à tout moment de façon modulaire, les systèmes hybrides de SMA offrent un contrôle optimal de l’installation par télésurveillance.

DES COMPOSANTSFIABLES

Les onduleurs SMA portant ce label remplissent les exigences particulières relatives aux systèmes hybrides d’approvisionnement en énergie dans les applications industrielles :ᆞ Plages de fréquences et de tensions étendues : pour l’optimisation de

l’exploitation hors des réseaux interconnectés fi xesᆞ Communication rapide entre installation photovoltaïque, groupe électro-

gène et appareil électrique : pour une réaction immédiate au délestage et à la modifi cation de l’injection d’énergie photovoltaïque

ᆞ Gestion de réseau intégrée : mise à disposition de puissance réactive et limitation de la puissance active pour la stabilité du réseau

ᆞ Robuste : pour une utilisation dans le monde entier, y compris dans des conditions ambiantes diffi ciles

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SUNNY TRIPOWERLa solution idéale pour les grandes cen-trales photovoltaïques décentraliséesLe Sunny Tripower permet une réduction notable des investissements tout en garantissant une ren-tabilité exceptionnelle grâce à ses 98,5  % de rendement. L’onduleur triphasé Sunny Tripower TL Economic Excellence affi che d’excellentes qualités de MPP tracking avec OptiTrac de SMA. Ses possibilités de communication ultra-rapides via Bluetooth® rendent le Sunny Tripower TL Eco-nomic Excellence encore plus économique. Sa capacité à fournir du courant réactif contribue à la stabilité des réseaux. Les fonctions intégrées de gestion du réseau garantissent des rende-ments maximaux et des réseaux stables.

SUNNY CENTRALSpécialement conçus pour les grandes cen-trales photovoltaïques centraliséesAvec des classes de puissance comprises entre 500  kVa et 1  800  kVa, les onduleurs Sunny Central permettent d’optimiser la conception des installations. La surveillance de string et la possibilité d’injecter du courant dans le réseau moyenne tension font de ces onduleurs le choix de prédilection pour des installations photovol-taïques à structure homogène. Ils sont également extrêmement performants dans des conditions ambiantes diffi ciles : chaleur, humidité, air salin, présence de sable ou de poussière. Leurs rende-ments élevés et leur 110 % de puissance en ser-vice continu jsuqu’à 25 degrés Celsius assurent une rentabilité maximale. Les onduleurs Sunny Central se chargent de la gestion du réseau et remplissent dans de nombreux pays les condi-tions spécifi ques de raccordement au réseau électrique public.

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C’est en optimisant l’intégration de l’énergie photovol-taïque dans le système du groupe électrogène que l’on obtient une rentabilité maximale. Une analyse exacte de la consommation et des besoins d’exploitation donne une idée du moment à partir duquel le système hybride avec panneaux photovoltaïques devient rentable.

Une sécurité de planifi cation et d’investissements maximaleSi l’exploitant de l’installation ne connaît pas les courbes de charge de ses groupes électrogènes, nous propo-sons un appareil de mesure adéquat dans le cadre d’un SMA Power Audit. Les techniciens peuvent ainsi effectuer eux-mêmes les mesures sur place. À partir de ces données, nous calculons un potentiel d’économies de coûts détaillé et déterminons un dimensionnement optimal de l’installation. Sunny Design Hybrid permet une évaluation complète du projet. Avec l’analyse selon la méthode d’actualisation des fl ux de trésorerie, nous déterminons des paramètres fi nanciers importants tels que la durée d’amortissement et la valeur actuelle nette,

À VOTRE SERVICESMA a une vraie approche partenariale avec ses clients : du dimensionne-ment, à l’installation et la mise service. Partout dans le monde.

SMA, une présence internationale

Siège social Filiales à l’étranger

pour garantir à l’exploitant de l’installation une sécurité maximale sur son projet.

Toujours proche du clientPour l’installation et la mise en service de l’installation photovoltaïque, les collaborateurs SMA interviennent directement sur place. Nous avons des partenariats avec les principaux acteurs de chaque marché photo-voltaïque pour garantir systématiquement à nos clients la meilleure assistance possible.

Au cœur du désert, de la forêt vierge, de la steppe ou de l’Arctique  : partout où nos onduleurs sont installés, notre réseau SMA Global Service Network intervient rapidement sur site. Notre présence dans 21 pays et nos 95 succursales de service dans le monde nous per-mettent d’offrir à tout moment une assistance poussée, y compris dans les régions les plus reculées. SMA est synonyme d’approvisionnement énergétique sûr, propre et rentable partout dans le monde.

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EXPÉRIENCE MONDIALE

1981Création de SMA

SMA réalise le premier système hybride en IrlandeC’est dans le cadre d’un projet de démonstration de l’Union européenne en 1987, sur l’île irlandaise de Cape Clear, que SMA a installé le pre-mier système hybride autonome. Ce système SMA modulaire combinait deux installations éoliennes d’une puissance nominale de 30 kilowatts chacune, d’un groupe électrogène de 72 kilowatts (90 kVA) et d’un parc de batteries d’une capacité de 100 kilowatts-heures. Grâce à la technologie système intelligente, le groupe électrogène était complète-ment arrêté lorsque la force du vent était suffi sante, la régulation de la fréquence et de la puissance étant alors assurée par le convertisseur à batterie. Le parc de batteries permettait une réduction des cycles de marche-arrêt du groupe électrogène, prolongeant ainsi sa durée de vie.

Une île écossaise mise sur l’énergie hybrideAujourd’hui, l’île écossaise d’Eigg n’est pas reliée au réseau électrique public. Depuis 2008, la centaine d’habitants que compte l’île exploitent donc leur propre réseau en site iso-lé, remplaçant presque totalement par des sources d’éner-gie renouvelable les groupes électrogènes qui assuraient jusqu’alors l’alimentation en courant. Le réseau en site isolé SMA hybride avec onduleurs pour site isolé Sunny Island présente une puissance de production d’énergie renouve-lable installée de 166 kilowatts. Il intègre de l’énergie pho-tovoltaïque, éolienne et hydraulique, un parc de batteries et deux groupes électrogènes en secours.Les habitants disposent ainsi d’énergie électrique écolo-gique et économique 24 h sur 24. Depuis la réalisation du projet, les coûts de l’énergie ont baissé de plus de 60 %. La grande modularité des quatre  clusters, composés chacun de trois onduleurs Sunny Island, fait du réseau en site isolé un système particulièrement sûr.

1987Développement du premier onduleur à transistor pour système photovoltaïque

1991Fabrication en série du premier onduleur

1995Premier onduleur photovoltaïque àtechnologie string

1987Mise en service du pre-mier système hybride

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La plus grande installation photovoltaïque d’IndeL’une des plus grandes installations photovoltaïques d’Inde a été raccordée au réseau au printemps 2013. La centrale photovoltaïque a été mise en service à Nagaur, dans l’État du Rajasthan. L’installation de 40 MW est équipée au total de 37 onduleurs Sunny Central 800CP et permet d’éviter l’émission de 66 000 tonnes de CO2 par an. Des techni-ciens SMA de différentes fi liales ont mis la centrale photo-voltaïque en service en une semaine seulement. Ils avaient au préalable apporté leur aide aux experts du producteur indien d’énergie solaire Azure Power lors des préparatifs de la mise en service. La centrale photovoltaïque est la plus grande installation mise en place dans le cadre du pro-gramme national indien « National Solar Mission ».

Un approvisionnement en électricité 100  % solaire pour les TokelauLes Tokelau sont l’un des pays les plus reculés de la planète – et depuis 2012 le premier possédant un approvisionnement énergé-tique 100 % photovoltaïque. SMA a fourni 93 onduleurs Sunny Island qui pilotent les réseaux en site isolé installés sur les trois atolls et 205 onduleurs Sunny Boy qui transforment le courant continu des panneaux photovoltaïques en courant alternatif pour les appareils électriques. Ce système d’une puissance de 1 mé-gawatt fait partie des plus grands réseaux en site isolé du monde et remplace au quotidien environ 200 litres de diesel.

Afrique du Sud : installation d’un système hybride photovoltaïque/groupe électrogène de l’ordre du mégawattThabazimbi est une région peu peuplée, dominée par l’industrie minière, de la province sud-africaine du Limpopo. Elle est éloignée du réseau électrique public, les possibilités de raccordement y sont limitées, et le transport de carburant diesel y est coûteux. Le rayonnement solaire élevé offre des conditions opti-males pour l’exploitation de l’énergie solaire. Depuis novembre 2012, une installation photovoltaïque avec 63 on-duleurs Sunny Tripower 17000TL et une puissance de 1 MW vient complé-ter l’alimentation existante par groupe électrogène d’une mine de chrome. Avec jusqu’à 1,8  GWh d’énergie so-laire annuel, l’exploitant de la mine peut économiser jusqu’à 450  000  litres de diesel et réduire considérablement ses émissions de CO2.

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1999Présentation de l’on-duleur pour site isolé Sunny Island

2000Création de la première fi liale de SMA aux États-Unis

2003Début de la fabrication en série des onduleurs centraux

2007SMA est le premier fa-bricant photovoltaïque à ouvrir son propre centre d’essai

2008Introduction en bourse

2012SMA Fuel Save Controller

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