Du camion électrique au réseau

Dans le cadre d'un projet d'évaluation pour les camions électriques d'une société partenaire, huit grandes batteries de traction avec une capacité nominale de 560 kWh ont pu être récupérées pour une seconde vie. Le domaine d'application de ces batteries est fortement limité, ce qui les rend peu attrayantes pour des applications plus petites, notamment parce qu'elles n'étaient fonctionnelles qu'en tant que groupe de 4 batteries connectées ensemble. Il était donc clair qu'un grand stockage devait en découler en tant que vitrine, pouvant stabiliser le réseau électrique suisse.

La stabilisation du réseau avec un système de batteries second-life sert à l'intégration des énergies renouvelables et préserve néanmoins les ressources en matière d'utilisation des matériaux.

En seulement un an - des ébauches de planification à la mise en service qualifiée sur le marché de l'énergie réglable - des étapes passionnantes ont été franchies, démontrant l'agilité et le savoir-faire de Modual AG. 

Depuis février 2026, le système est utilisé pour Swissgrid avec une capacité utile d'environ 500 kWh et une puissance réseau autorisée de 345 kW avec une fiabilité de 100%.

Figure 1. Camion électrique (eforce, 2026)

Après l'épreuve des batteries, le choix du site

Une fois leur futur domaine d'application clairement défini, les batteries ont été soigneusement réexaminées après leur long sommeil de la belle au bois dormant. L'état des batteries - un facteur déterminant dans le choix des batteries second-life - s'est avéré exceptionnellement bon. Auparavant, elles étaient uniquement utilisées dans des opérations de test avant de passer plusieurs années en sommeil profond avant leur nouvelle utilisation.

La planification a débuté en février 2025 avec le choix du site, les demandes de conditions de réseau et de raccordement, les baux et contrats d'utilisation, les autorisations de construction ainsi que la planification générale de la structure technique. 

Même le site donne une seconde vie à son bâtiment

Le site choisi était une petite salle technique de 4,5 x 2,5 m d'un ancien projet minier, qui est directement raccordée à un réseau suffisant avec un transformateur de moyenne tension. Cette situation initiale s'avère cruciale pour le succès économique dans de nombreux projets de grande capacité de stockage. Étendre ou créer un nouveau raccordement au réseau peut entraîner des retards et des coûts considérables.

L'électronique de puissance comme clé du couplage réseau

Lors de l'évaluation d'onduleurs de batterie adaptés pour le couplage haute performance au réseau, différents onduleurs hybrides photovoltaïques modernes ont d'abord été sélectionnés et testés avec un groupe de batteries. La configuration de plusieurs de ces appareils sur un circuit intermédiaire à courant continu n'est (encore) pas un cas d'usage courant pour ces appareils, et un fonctionnement fiable ne pouvait donc pas être garanti.

Un produit approprié a ensuite été trouvé auprès d'un fournisseur déjà connu pour l'onduleur de batterie. Nous nous sommes basés sur un module onduleur monté en rack refroidi par eau, afin de pouvoir évacuer au mieux les pertes de puissance jusqu'à 15 kW dans cet espace très restreint. Ces modules ont également été largement testés avec un groupe de batteries avant que la planification du rack d'onduleurs ne soit finalisée.

Figure 2. Un onduleur hybride Deye en test avec les batteries de camion.

Un effet supplémentaire attractif de l'électronique de puissance refroidie par eau est sa haute densité de puissance. Dans un rack serveur de seulement 80 cm x 160 cm, 12 modules onduleurs avec une puissance totale de 420 kW, y compris la commande SPS pour l'ensemble de l'installation, la pompe de circulation et d'autres équipements, ont pu être installés sans difficulté. Le refroidisseur d'eau-air nécessaire au circuit de refroidissement est monté à l'extérieur du bâtiment, permettant à l'installation de fonctionner à pleine puissance en continu même pendant les températures estivales. 

Figure 3. Refroidisseur à eau-air à l'extérieur du bâtiment.

Comment les colosses de batteries ont trouvé leur place

Les batteries de 450 kg chacune ont été introduites avec la force musculaire et des dispositifs de levage, à l'exception du transport par grue - Un équipement lourd n'aurait pas pu être transporté à l'emplacement d'installation. Les batteries passeront les 15 à 20 prochaines années sur une étagère à usage intensif ordinaire - thermiquement bien prises en charge par un système de gestion de la température, qui peut chauffer et refroidir les batteries via le circuit d'eau séparé.

Figure 4. Grue plaçant les batteries et l'électronique de puissance lourdes sur le site d'utilisation.

Figure 5. Batteries devant le site d'utilisation.

Figure 6. L'installation des batteries s'est faite, à l'exception de la translation par grue, par manipulation manuelle.

Mise en service progressive

Après que la connexion au réseau entre le transformateur existant et le tableau électrique nouvellement installé ait été établie et testée à la mi-janvier 2026, l'installation a été connectée pour la première fois au réseau le 19.01.2026. Des circuits de refroidissement ont été remplis, des tests ont été effectués, des paramètres ajustés et tout a été préparé pour le test de préqualification avec le prestataire de pool de régulation et Swissgrid. Cette soi-disant “préqualification” sert à valider les exploitants et gestionnaires de pool d'énergie de régulation, afin de s'assurer que l'installation fonctionne correctement et peut être commandée de manière fiable et sans délai à distance. 

Le test a eu lieu début février et le système a pu entrer sans autre objection sur le marché de l'énergie de régulation qualifié dès le 16.02.2026. 

Figure 7. Regard avec vue sur le lac : Détail avec câblage des modules de puissance.

Mission et rémunération du système de batteries dans le réseau électrique 

La puissance de régulation garantit que la production et la consommation d'électricité dans le réseau électrique national et international restent équilibrées à tout moment, afin que la fréquence du réseau reste stable. Si nécessaire, l'opérateur de réseau de transmission ordonne des adaptations de puissance à court terme dans les centrales électriques, les stockages ou les consommateurs flexibles. Ceux-ci offrent leur puissance disponible via des enchères centrales, où la puissance de régulation requise est acquise. 

Figure 8. Illustration du marché de l'énergie de régulation (Primeo Energie, 2026)

Les batteries offrent des possibilités entièrement nouvelles par rapport aux capacités des centrales classiques. Elles peuvent non seulement injecter de l'énergie dans le réseau à court terme (énergie de régulation positive) mais aussi absorber un excès d'énergie (énergie de régulation négative) - et ce avec des temps de réaction très courts et des rendements élevés par rapport aux centrales à accumulation par pompage.

Par rapport à leur capacité, les batteries sont cependant beaucoup plus petites que les grandes centrales historiques. Pour éviter que Swissgrid ne doive gérer de nombreux petits systèmes, il existe ce que l'on appelle des poolers, qui s'occupent de la gestion administrative et de la commande sur le dernier kilomètre contre une marge définie, permettant ainsi à de petites capacités de participer au marché de l'énergie de régulation. Dans l'installation présentée ici, nous travaillons ensemble avec Primeo Energie.

Un stockage peut générer un revenu d'environ CHF 70’000.-/MW par an (2024 & 2025), en 2022 & 2023, les rémunérations étaient même 5 fois plus élevées. De telles investissements peuvent donc s'amortir en quelques années - surtout si les conditions concernant le site et le raccordement au réseau sont déjà remplies à l'avance. 

Une sécurité d'investissement supplémentaire peut être atteinte en liant plusieurs modèles d'utilisation comme la réduction de la charge de pointe ou l'optimisation de l'autoconsommation des bâtiments voisins. À cet égard, la réserve de puissance (kW) est intéressante pour le marché de l'énergie de régulation, la réserve d'énergie (kWh) pour l'optimisation de l'autoconsommation ou l'arbitrage.

Spécifications techniques

L’installation de stockage de batteries installée est techniquement composée de deux sous-systèmes identiques chacun constitué d’un groupement batterie second-life, composé de 4 batteries de traction haute tension refroidies par eau avec une capacité totale de 560 kWh (nominale) et avec 6 convertisseurs AC-DC chacun. 

Un sous-système a une capacité de 280 kWh à une tension nominale de 650 VDC. 

Les batteries sont stockées sur deux rayonnages lourds placés l’un derrière l’autre, qui s'intègrent dans la partie arrière de la pièce.

Figure 9. de gauche à droite : rack de batteries, armoire électronique de puissance et tableau électrique avec compteur.

Les onduleurs sont montés avec la commande principale et d'autres composants pour leur refroidissement par eau dans un rack. Ils offrent une puissance de crête de 12 × 35 kW, soit 420 kW. La puissance du système est limitée dans le fonctionnement régulier en fonction du raccordement au réseau à 345 kW.

Le tableau électrique avec les compteurs d'énergie et les disjoncteurs principaux ainsi que les interrupteurs principaux est fixé à droite sur le mur et sert de lien entre l'installation de la batterie et le transformateur réseau voisin.

Figure 10. Illustration de l'installation de la grande batterie sur le site.

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