La technologie des batteries a évolué au fil des ans, et les organisations industrielles et les services publics disposent de nombreuses options pour leurs besoins en matière de stockage d’énergie pour l’alimentation de secours. Cet e-guide explique comment les technologies au plomb éprouvées, telles que les batteries au plomb ventilées (VLA) ou les batteries au plomb régulées par soupape (VRLA), ont été affinées pour offrir aux utilisateurs finaux des gains de performance incrémentiels qui peuvent répondre à leurs besoins opérationnels. Ces batteries sont plus qu’un match pour des chimies de batterie alternatives qui ne sont parfois pas prouvées à grande échelle.
Les batteries au plomb sont l’un des types de batteries les plus anciens et les plus établis utilisés dans les secteurs de l’industrie et des services publics. Ils représentent une solution éprouvée et fiable pour de multiples applications, fournissant une sauvegarde pour les alimentations sans coupure, stockant l’énergie dans des systèmes hors réseau et soutenant un large éventail de tâches industrielles dans l’usine. En bref, les batteries au plomb sont une technologie fiable, rentable et bien comprise, qui soutient également les initiatives de durabilité grâce à des niveaux extrêmement élevés de recyclabilité en fin de vie.
Pourtant, la position de prédilection des batteries au plomb sur les marchés industriels et des services publics ne peut pas être considérée comme acquise. Par conséquent, les fabricants de ces types de batteries investissent massivement dans la recherche et le développement pour assurer le raffinement de leurs solutions. Par conséquent, les entreprises industrielles et les services publics bénéficient d’une amélioration des performances dans des domaines tels que la taille, la densité de puissance, la capacité de charge et la réduction des coûts de maintenance. Cette activité fait des batteries au plomb avancées plus qu’un match pour les chimies de batterie alternatives qui sont arrivées sur le marché plus récemment.
APERÇU DES DIFFÉRENTS TYPES DE BATTERIES AU PLOMB
Alors, à quoi ressemble l’évolution des batteries au plomb sur le plan pratique ? Comment le raffinement a-t-il amélioré les performances au fil du temps, et qu’est-ce que cela signifie pour les organisations industrielles et de services publics qui continuent de faire confiance à de telles solutions ?
Répondons à ces questions en reconnaissant les différents types de batteries au plomb. Les batteries au plomb ventilées (VLA) conventionnelles ou au plomb régulées par soupape (VRLA) sont principalement utilisées dans les secteurs de l’industrie et des services publics, car elles sont connues pour leur fiabilité, leur coût relativement faible et leur capacité à fournir des courants de surtension élevés.
Des deux types de conception, les batteries VLA (inondées) ont été le choix préféré, en particulier en Amérique du Nord, bien que cela change progressivement. En Europe, le marché est beaucoup plus axé sur les batteries VRLA. En particulier, les gestionnaires de réseaux de distribution et les gestionnaires de réseaux de transport privilégient généralement les VRLA, avec des chimies Planté (un type de batterie inondée) et NiCd qui entrent également dans le mélange.
IDÉES FAUSSES QUI REMETTENT EN QUESTION L’ADOPTION DE LA VRLA
Il y a plusieurs raisons pour lesquelles un acheteur peut choisir de choisir des batteries VLA (inondées) :
La familiarité engendre la fiabilité
Les acheteurs qui sont habitués aux batteries VLA (inondées) peuvent trouver du réconfort dans leur familiarité, sachant comment ces batteries se sont comportées dans diverses conditions au fil des années d’utilisation. Cette expérience utilisateur peut se traduire par un sentiment de fiabilité, offrant une tranquillité d’esprit dans leur continuité opérationnelle.
Coût initial
Les batteries Flood ont généralement un coût initial inférieur à celui des batteries VRLA. Cet avantage initial peut être important pour les acheteurs, en particulier ceux qui ont un budget serré.
Pas d’incitation à la performance
Dans certains cas, les batteries VLA (inondées) peuvent encore répondre de manière adéquate aux exigences de performance de l’application. Par conséquent, il peut y avoir peu ou pas d’incitation à passer aux batteries VRLA.
Considérations relatives à l’entretien
Bien que les batteries VRLA n’aient pas besoin de l’arrosage régulier dont ont besoin les batteries VLA (inondées), certains utilisateurs finaux peuvent avoir la possibilité d’effectuer la maintenance en interne et souhaitent avoir plus de contrôle sur le processus.
Préoccupations environnementales
Certains acheteurs peuvent percevoir que les batteries VLA (inondées) sont plus faciles à recycler ou plus respectueuses de l’environnement que leurs homologues VRLA en raison de leur construction simple.
Bien qu’il soit compréhensible que les acheteurs puissent avoir leurs raisons de choisir des batteries VLA (inondées), il est important de souligner les avancées dans les batteries VRLA qui répondent à ces idées fausses et offrent des avantages supplémentaires qui peuvent en faire un choix plus attrayant.
PROGRÈS DE LA TECHNOLOGIE VRLA
La technologie des batteries VRLA a évolué au fil des ans, offrant des améliorations en termes de performances, de fiabilité et de sécurité par rapport aux types VLA (inondés). Les progrès réalisés dans les matériaux, les processus de fabrication et la conception ont conduit à l’adoption accrue des batteries VRLA dans les applications industrielles et utilitaires.
L’introduction de la technologie TPPL (Thin Plate Pure Lead) représente une avancée notable dans la catégorie des batteries VRLA. Les batteries TPPL utilisent des plaques minces en plomb pur, ce qui permet d’avoir plus de plaques et une plus grande surface réactive, ce qui réduit la résistance interne et les pertes d’énergie, ce qui se traduit par une conception de batterie plus efficace et plus durable. Par rapport aux batteries VRLA traditionnelles à base de plomb-calcium, les batteries TPPL offrent plusieurs avantages, notamment des densités d’énergie plus élevées, des performances améliorées à des températures extrêmes, des taux de charge plus rapides et un débit de courant plus élevé avec une chute de tension plus faible, des besoins de maintenance réduits et une durée de vie améliorée.
Examinons ces progrès plus en détail.
Densité d’énergie améliorée
Les progrès réalisés dans la conception et la fabrication des batteries TPPL ont permis d’améliorer la densité énergétique par rapport aux autres technologies VRLA. Avec la transition mondiale vers l’énergie durable, les secteurs des services publics et de l’industrie sont confrontés au défi de la sécurité énergétique. Les parcs éoliens et solaires sont des formes intermittentes de production d’électricité, provoquant une instabilité du réseau qui ne peut être surmontée que par le stockage de l’énergie. Au lieu d’avoir des batteries d’une autonomie de 8 à 12 heures, des autonomies allant jusqu’à 72 heures peuvent être nécessaires, ce qui nécessite une capacité de stockage trois fois supérieure. Alors que les entreprises industrielles et de services publics souhaitent augmenter la capacité de leur système de stockage par batterie, l’accès à un espace physique accru peut être un problème, en particulier lorsque ces installations sont situées dans des zones urbaines. Dans de tels scénarios, la possibilité de stocker plus d’énergie dans un encombrement réduit fait de la technologie TPPL une alternative attrayante aux autres technologies VRLA. Les batteries PowerSafe® SBS XL 2V, spécialement conçues pour les applications de flottement de réseau stable, peuvent répondre à cette exigence de capacité de stockage triple dans le même espace.
Performances optimisées à des températures extrêmes
Les variations de température doivent également être prises en compte, car il peut y avoir des différences significatives entre des hivers glaciaux et une chaleur intense en été dans diverses installations à travers le monde. Bien que ces fluctuations aient un impact sur la capacité de stockage et l’autonomie, le fait de fonctionner au-dessus de la température spécifiée raccourcira la durée de vie opérationnelle de ces batteries, augmentant ainsi les coûts car elles devront être remplacées plus fréquemment.
Par rapport aux batteries VRLA conventionnelles à base de plomb-calcium, la plate-forme de fabrication avancée des batteries TPPL leur permet de fonctionner efficacement sur une plus large plage de températures sans perte significative de capacité ou de dégradation des performances. Cela les rend adaptés à une utilisation dans des conditions environnementales difficiles couramment rencontrées dans les environnements industriels et les services publics. Les batteries PowerSafe® SBS XL 2V, par exemple, ont une durée de vie allant jusqu’à 20 ans.
PAR RAPPORT AUX BATTERIES VRLA TRADITIONNELLES À BASE DE PLOMB-CALCIUM, LES BATTERIES TPPL OFFRENT PLUSIEURS AVANTAGES, NOTAMMENT DES DENSITÉS D’ÉNERGIE PLUS ÉLEVÉES, DES PERFORMANCES AMÉLIORÉES À DES TEMPÉRATURES EXTRÊMES, DES TAUX DE CHARGE PLUS RAPIDES ET UN DÉBIT DE COURANT PLUS ÉLEVÉ AVEC UNE CHUTE DE TENSION PLUS FAIBLE, DES BESOINS DE MAINTENANCE RÉDUITS ET UNE DURÉE DE VIE AMÉLIORÉE.
Taux de charge rapide
Avec l’adoption croissante de l’électricité, les secteurs de l’industrie et des services publics ont besoin d’aide pour faire face à d’éventuelles pannes de courant, ce qui nécessite des batteries à cycle de charge rapide. Les batteries TPPL peuvent accepter des taux de charge plus élevés que les batteries plomb-calcium. Cela permet des temps de charge plus rapides, réduisant les temps d’arrêt et améliorant l’efficacité globale dans les applications où un réapprovisionnement rapide en énergie est crucial, ce qui réduit la consommation d’énergie. Ces facteurs, combinés, ont des avantages potentiels en matière de réduction des émissions de carbone à long terme.
Réduction des besoins d’entretien
Les installations industrielles et de services publics peuvent se trouver dans des zones rurales éloignées, ce qui nécessite de longs temps de déplacement pour les ingénieurs. Le fait de devoir planifier un déplacement de camion pour qu’un ingénieur effectue des travaux de maintenance peut coûter cher. Cela peut également détourner l’attention de l’ingénieur de maintenance de tâches plus importantes. Le choix d’une option de batterie nécessitant peu d’entretien est préférable aux batteries VLA (inondées), qui nécessitent des remplissages fréquents d’électrolyte.
Les batteries TPPL avancées ne nécessitent presque aucun entretien par rapport aux batteries plomb-calcium standard. L’utilisation de la technologie AGM (Absorbant Glass Mat) minimise la nécessité d’entretenir l’électrolyte, comme l’appoint d’eau désionisée (arrosage), tout en réduisant la possibilité de fuite ou de déversement d’électrolyte. Cela permet de réduire les dépenses d’exploitation, d’interagir avec le personnel de maintenance et de faire moins de déplacements, ainsi que d’accroître la fiabilité et la sécurité des utilisateurs finaux.
Durée de vie améliorée
Les batteries TPPL, comme les batteries PowerSafe® SBS XC+, offrent une durée de vie plus longue que les batteries au plomb VRLA traditionnelles. Grâce à des innovations dans la conception des plaques, la composition de l’électrolyte et les processus de fabrication, les batteries TPPL peuvent résister à un plus grand nombre de cycles de charge-décharge sans dégradation significative des performances. Cela les rend idéaux pour les applications nécessitant des cycles fréquents et des décharges profondes, telles que le stockage d’énergie renouvelable et la stabilisation du réseau.
Intégration de systèmes avancés de surveillance et de gestion
Les batteries TPPL peuvent être intégrées de manière transparente à des systèmes de surveillance et de gestion avancés, ce qui permet de surveiller en temps réel l’état, les performances et l’état de charge de la batterie. Cela permet une planification proactive de la maintenance, des stratégies de charge optimisées et une fiabilité améliorée du système, garantissant un fonctionnement ininterrompu dans les applications industrielles et de services publics critiques.
EnerSys propose une large sélection de solutions de surveillance des batteries et d’optimisation des performances, que l’entreprise peut installer et entretenir. Un système propriétaire de surveillance des batteries a été développé, et est disponible sur certains produits et d’autres suivront bientôt.
PREUVES À L’APPUI DU PASSAGE AUX BATTERIES VRLA/TPPL
En revenant à la section précédente où les raisons pour lesquelles les entreprises ont choisi les batteries VLA (inondées) ont été discutées, examinons les preuves à l’appui de la transition vers les batteries VRLA, en particulier vers les types TPPL.
Le manque de familiarité mine la fiabilité
Les batteries VLA (inondées) peuvent instiller un sentiment de fiabilité en raison des années d’utilisation et de la compréhension de leurs performances dans diverses conditions. Pourtant, opter pour des batteries VRLA peut offrir des avantages distincts. La transition vers les batteries VRLA ouvre la voie à une fiabilité accrue, à une efficacité opérationnelle et à des économies à long terme, remettant ainsi en question l’idée selon laquelle la familiarité est synonyme de fiabilité.
Rentabilité à long terme
Malgré un investissement initial plus élevé, les batteries VRLA offrent souvent un coût total de possession inférieur en raison de leur durée de vie prolongée et de leurs besoins de maintenance réduits par rapport aux batteries VLA (inondées), ce qui permet de réaliser des économies potentielles sur la durée de vie du système de batterie.
ENERSYS A ÉTÉ À L’AVANT-GARDE DES AVANCÉES TECHNOLOGIQUES DANS LA TECHNOLOGIE DES BATTERIES TPPL, FAVORISANT L’INNOVATION DANS LES SOLUTIONS DE STOCKAGE D’ÉNERGIE POUR DIVERSES INDUSTRIES.
Potentiel de performance amélioré
Les batteries VLA (inondées) répondent souvent de manière adéquate aux exigences de performance actuelles. Cependant, la transition vers les batteries VRLA peut libérer le potentiel d’amélioration des performances à l’avenir. Grâce aux progrès technologiques, les batteries TPPL offrent une densité d’énergie améliorée, des capacités de charge plus rapides et une plus grande fiabilité, offrant une voie pour répondre aux besoins changeants des applications.
Avantages de la maintenance rationalisée
Les batteries VRLA nécessitent un entretien moins fréquent que les batteries VLA (inondées), de sorte que les acheteurs peuvent bénéficier d’un entretien rationalisé. Avec moins de tâches de maintenance telles que l’arrosage et les contrôles de corrosion, le personnel peut allouer plus efficacement son temps à d’autres tâches critiques, améliorant ainsi l’efficacité opérationnelle globale.
L’action environnementale par l’innovation
Reconnaissant les préoccupations environnementales associées aux technologies de batterie, les acheteurs peuvent considérer l’adoption des batteries VRLA comme une étape vers la gestion de l’environnement par l’innovation. Les batteries VLA (inondées) peuvent sembler plus simples à recycler, mais les batteries VRLA offrent des possibilités de techniques de recyclage avancées et de récupération des matériaux, contribuant ainsi à une approche plus durable de l’élimination des batteries et de la conservation des ressources
CONCLUSION
Dans l’ensemble, les progrès de la technologie des batteries VRLA et l’introduction des batteries TPPL ont contribué à l’évolution des solutions de stockage d’énergie, offrant aux utilisateurs des options plus efficaces, fiables et respectueuses de l’environnement. EnerSys a été à l’avant-garde des avancées technologiques dans la technologie des batteries TPPL, stimulant l’innovation dans les solutions de stockage d’énergie pour diverses industries. L’entreprise utilise des techniques de fabrication avancées pour produire efficacement des batteries de haute qualité. Ses installations de pointe utilisent l’automatisation, la robotique et les processus de contrôle de la qualité pour assurer la cohérence et la fiabilité de la production de batteries. Pour plus d’informations sur les batteries industrielles et utilitaires haute performance d’EnerSys, visitez EnerSys.com.
