Une alternative verte et intelligente aux groupes électrogènes diesel

Une solution de batterie innovante alimente les chantiers.

Au départ, ce n’était qu’une réflexion sur les défis liés à l'approvisionnement en électricité de la ville d’Anvers. Au final, le projet a donné naissance à une entreprise spécialisée dans l’énergie verte : Near grid Solutions. Leur produit phare : la Green Box, une batterie de chantier intelligente développée par les responsables de l’entreprise, Frank Vermeulen et Bart Meersman, à partir de technologies de Siemens.

Après quelques tâtonnements, Near grid Solutions a finalement trouvé le secteur idéal pour sa batterie mobile intelligente : le BTP. Les chantiers nécessitent en effet une grande quantité d'énergie. Une source de courant fiable et stable représente donc un atout inestimable.

 

« Les grues à tour représentent un défi majeur », indique Frank Vermeulen. « Elles consomment beaucoup d’électricité, et sur certains sites, le réseau de distribution local peine parfois à couvrir leurs besoins. Dans ce cas, des groupes diesel permettent d’alimenter les engins de levage énergivores, le reste du chantier étant alimenté par le réseau. »

Les paramètres de la Green Box peuvent être adaptés en fonction de la consommation de courant, même à distance.
Bart Meersman, Near grid Solutions

Mais souvent, la question de la protection est négligée. « Sur un réseau électrique avec des onduleurs, les principes en vigueur dans les réseaux de distribution ne s'appliquent plus », relève Frank Vermeulen. « La protection doit être dimensionnée différemment, car un onduleur ne peut pas fournir le même courant de court-circuit que le réseau. Il a toujours une limite, un courant maximal. Selon l’onduleur utilisé, le courant de court-circuit est un multiple du courant nominal. L’onduleur peut le supporter pendant une courte période, mais ensuite, la tension chute. »

Une alternative aux groupes diesel classiques

Bart Meersman et ses collègues en étaient convaincus : il devait exister une meilleure option. C’est ainsi qu’ils ont développé la Green Box, une batterie mobile destinée aux chantiers, plus écologique, plus intelligente et plus sûre que les groupes électrogènes diesel traditionnels.

 

« Grâce à ses paramètres réglables, cette batterie verte intelligente permet d’assurer la sécurité du site et de maintenir la sélectivité en toutes circonstances », explique M. Meersman. « Par exemple, il convient d’éviter qu’un court-circuit dans une chaudière ne paralyse tout le chantier. Avec la Green Box, vous pouvez adapter les paramètres en fonction de la consommation électrique, y compris à distance, à l’aide de l’automate programmable industriel qui commande la batterie mobile, car les disjoncteurs sont intégrés à l’API via PROFINET. De fait, la consommation électrique d’une chaufferie et celle d’une grue sont différentes. »

Que ce soit avec notre partenaire Siemens, IEA Françoys-Vanoverschelde, ou avec notre interlocuteur direct auprès de Siemens, nous avons entretenu d’excellentes relations et la collaboration s’est révélée fructueuse, notamment pour l'intégration de la solution.
Frank Vermeulen, Near grid Solutions

Siemens et Near grid Solutions

Pour mettre en œuvre sa solution d’alimentation électrique verte innovante, Near grid Solutions s’est mis en quête d'un partenaire bénéficiant de l’expertise métier requise. Bart Meersman et ses collègues se sont rapidement tournés vers Siemens : « J'avais déjà collaboré avec Siemens à l'époque où je travaillais pour l’université de Gand. Je savais que c'était un partenaire fiable. Nous avions toute confiance dans leur technologie. »

 

« Que ce soit avec notre partenaire Siemens, IEA Françoys-Vanoverschelde, ou avec notre interlocuteur direct auprès de Siemens, nous avons entretenu d’excellentes relations et la collaboration s’est révélée fructueuse, notamment pour l'intégration de la solution » ajoute Frank Vermeulen. « Pour nous, cette collaboration a constitué une valeur ajoutée. Les problèmes rencontrés n'étaient pas toujours évidents. Dans ce genre de situation, c’est un soulagement d’obtenir des réponses immédiatement ou de pouvoir joindre quelqu'un qui vous aide à trouver la solution sur un simple coup de téléphone. »

La recharge rapide des véhicules électriques est le prochain défi à relever pour le réseau électrique. Nous nous concentrons actuellement sur cette question.
Frank Vermeulen, Near grid Solutions

L'avenir est mobile

Near grid Solutions envisage déjà de nouveaux marchés et de nouvelles applications. « La recharge rapide des véhicules électriques est le prochain défi à relever pour le réseau électrique. Nous nous concentrons actuellement sur cette question », précise Frank Vermeulen. « Nous développons des solutions pour des applications que le réseau électrique n’est pas en mesure de prendre en charge. Nombre de grandes agglomérations urbaines dans le monde sont confrontées aux limites de fiabilité de leur réseau d’alimentation électrique. C’est un autre défi de taille sur lequel nous aurons le plaisir de travailler, en temps utiles ! »

Technologies Siemens utilisées par Near grid Solutions :

  • TIA Portal : logiciel de configuration dédié à la couche d'automatisation.
  • Équipements d’automatisme SIMATIC (automate S7-1200 + périphérie décentralisée ET 200SP + compteur d’énergie ET 200SP + processeur de communication CP 1243-7 LTE) : API pour le contrôle opérationnel intelligent. Le processeur de communication (CP) assure la transmission des données en 4 G et leur mise en mémoire tampon en cas d’interruption de la connexion.
  • Disjoncteur 3VA2 sous boîtier moulé de la gamme SENTRON : disjoncteur avec intégration à PROFINET permettant de définir les paramètres en toute flexibilité et de mesurer la puissance interne.
  • TeleControl Server Basic : logiciel de communication industrielle à distance (poste de téléconduite) destiné à assurer un transfert de données efficace. Il permet également de piloter à distance l’automate programmable industriel et les mises à jour, et/ou de définir les paramètres de la Green Box mobile.

Avantages de la Green Box en bref

Par rapport à un groupe électrogène diesel, la solution intelligente de Near grid Solutions présente de nombreux atouts :

 

Sécurité et efficacité de fonctionnement

Si les paramètres sont correctement définis, la Green Box se désactive automatiquement. L’efficacité du système de court-circuit limite le risque d’incendie. Contrairement aux groupes diesel, le chef de chantier n’a pas besoin d’actionner un interrupteur, ce qui facilite considérablement le travail. Ainsi, le grutier peut se mettre à l’ouvrage dès qu’il se présente sur le chantier le matin.

 

Meilleure visibilité sur la consommation d’énergie

Grâce aux compteurs d'énergie intégrés, les clients/les chefs de chantier ont accès au temps réel aux données. La consommation peut être ajustée à tout moment si nécessaire, et les problèmes sont détectés plus rapidement, voire empêchés. Cette fonction sera bientôt automatisée grâce à des modules d'alarme. Le journal peut également se révéler très utile en cas de litige avec les assurances.

 

Modularité du système

De conception modulaire, le système Green Box peut être étendu ou réduit en fonction des besoins en courant et en énergie de l’utilisateur. Le chef de chantier choisit les parties du site (ou du projet) qui seront alimentées de cette manière, et la quantité de courant fournie par la Green Box.

 

Moins de pollution (notamment sonore) sur le chantier

Contrairement à un groupe électrogène diesel, qui génère souvent du bruit et d'autres formes de pollution, la Green Box se fait à peine remarquer. La batterie intelligente fonctionne en silence, assurant une alimentation électrique stable et efficace.

8 juillet 2021

Crédits photo : Siemens

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