La supervision d’un système BESS ne tolère aucune approximation. Dans un contexte où le stockage par batteries devient un levier stratégique pour l’équilibre réseau et la gestion des énergies renouvelables, maîtriser les paramètres critiques de supervision est indispensable.
Un BESS performant ne dépend pas uniquement de la qualité des batteries. Il s’agit d’un écosystème complexe dans lequel chaque composant — cellules, BMS, onduleurs, SCADA — doit fonctionner en parfaite synergie. Pour cela, la supervision ne doit pas se contenter d’afficher des données : elle doit anticiper, corriger, optimiser.
Mais que faut-il surveiller ? Quels paramètres sont réellement critiques ? Comment exploiter efficacement les données issues du BMS ? Dans cet article, les experts de JSA Groupe vous livrent un décryptage technique des points clés à maîtriser pour superviser efficacement un système de stockega d’énergie par batterie.
Supervision BESS : les prérequis techniques à ne pas sous-estimer
Superviser un système de stockage par batteries (BESS) n’a rien d’une opération standard. À la différence d’un système de production classique, on ne se contente pas ici d’historiser des données ou de remonter des alarmes. Il s’agit de piloter un actif sensible, qui réagit à la milliseconde, qui engage des enjeux thermiques, électriques et réglementaires majeurs, et dont la moindre dérive peut avoir un impact sur la stabilité du réseau ou la durée de vie du matériel.
Avant même de penser architecture SCADA, il est impératif de bien identifier les paramètres techniques structurants du projet. En tête de liste : la technologie de batterie embarquée dans le BESS. Chimie, plage de température, comportement cyclique, rendement, dynamique de vieillissement… tous ces éléments vont définir les contraintes que le système de supervision devra gérer au quotidien.
La batterie n’est pas un composant passif : c’est le cœur actif du système. Et selon qu’il s’agit d’un Li-ion NMC, d’un LFP, d’un sodium-soufre ou d’une autre technologie, les exigences en termes de surveillance, de contrôle et de sécurité ne seront pas les mêmes.
C’est pourquoi, dans cette première étape, il est essentiel de poser les bases : comprendre quelles sont les grandes familles de batteries utilisées dans les systèmes BESS, et quels sont leurs profils techniques. Ce diagnostic initial est indispensable pour définir ensuite, en cohérence, les priorités de supervision, les points critiques à surveiller, et les fonctions avancées à mettre en œuvre.
Les différentes typologies de batteries utilisées dans les systèmes de stockage
Le choix de la technologie de batterie dans un système BESS conditionne directement les performances globales du système, sa durée de vie, ses contraintes d’exploitation et ses exigences de sécurité. Chaque technologie repose sur des principes électrochimiques distincts, avec des comportements très différents en charge, en décharge et en vieillissement.
Dans un projet BESS, comprendre ces différences est indispensable avant d’aborder les sujets de pilotage, de supervision ou de sécurité.
Lithium-ion : la référence pour la densité énergétique et la réactivité
Les batteries lithium-ion dominent aujourd’hui largement le marché du stockage d’énergie. Leur succès repose sur une combinaison difficilement égalée : densité énergétique élevée, rendement supérieur à 95 %, excellente réactivité et forte capacité de cyclage. Elles sont particulièrement adaptées aux applications nécessitant des variations rapides de puissance, comme le soutien réseau, la régulation de fréquence ou l’optimisation de l’autoconsommation.
Deux chimies sont principalement utilisées dans les systèmes BESS :
- LFP (Lithium Fer Phosphate)
Cette technologie se distingue par sa stabilité thermique élevée, sa robustesse et sa longue durée de vie, dépassant fréquemment les 6 000 cycles. Le risque d’emballement thermique y est plus faible, ce qui en fait un choix privilégié pour les installations critiques ou fortement sollicitées. - NMC (Nickel Manganèse Cobalt)
Plus compacte à capacité équivalente, la technologie NMC offre une densité énergétique supérieure, mais au prix d’une sensibilité accrue à la température et d’un coût plus élevé lié aux matières premières. Elle nécessite un encadrement d’exploitation plus strict, notamment sur le plan thermique.
Sodium-soufre (NaS) : le stockage longue durée à haute température
Les batteries sodium-soufre fonctionnent à des températures élevées, généralement comprises entre 300 et 350 °C. Cette contrainte thermique est inhérente à leur principe de fonctionnement, mais elle permet en contrepartie un stockage de grande capacité sur de longues durées, avec une excellente densité énergétique et une faible autodécharge.
Ces systèmes sont principalement utilisés pour des applications réseau à grande échelle. Leur exploitation impose toutefois une gestion thermique permanente et une vigilance accrue sur les conditions de fonctionnement, ce qui en fait des solutions réservées à des environnements industriels très encadrés.
Plomb-acide : une technologie éprouvée, mais limitée
Bien que plus ancienne, la technologie plomb-acide reste encore présente dans certains systèmes de stockage, notamment sur des sites isolés ou pour des applications à faible contrainte de cyclage. Son principal avantage réside dans son coût initial réduit et sa simplicité de mise en œuvre.
En revanche, ses limites sont bien connues :
- rendement plus faible (environ 85 %),
- durée de vie limitée (500 à 1 000 cycles),
- sensibilité aux décharges profondes.
Ces caractéristiques la rendent peu adaptée aux usages intensifs ou aux stratégies de pilotage dynamique.
À noter que certaines variantes, comme les batteries VRLA ou à électrolyte gélifié, permettent d’améliorer la sécurité et la longévité, sans toutefois rivaliser avec les performances des technologies lithium.
Pourquoi la supervision proactive est la clé de la performance de vos systèmes BESS
Assurer la stabilité, la longévité et la rentabilité d’un système de stockage par batterie ne dépend pas uniquement de la qualité des composants installés : il dépend principalement de la manière dont il est supervisé et exploité.
Prévention des défaillances et gestion des risques
Dans un système BESS, les défaillances critiques comme l’emballement thermique, les incendies ou les pannes instantanées peuvent avoir des conséquences majeures sur la sécurité, la disponibilité et l’intégrité du réseau.
La supervision proactive permet d’anticiper ces défaillances grâce à la maintenance prédictive. En croisant les données de température, tension, courant, SoC et SoH, les algorithmes détectent les dérives anormales, identifient les cellules instables ou les déséquilibres inter-modules, et génèrent des alertes ciblées.
Ces alertes sont remontées en temps réel via le SCADA, avec une corrélation automatique aux historiques pour faciliter l’analyse. Résultat : des interventions préventives, une réduction des arrêts non planifiés et une sécurité renforcée.
Amélioration des performances opérationnelles
La supervision avancée permet d’identifier les inefficacités dans les cycles de charge/décharge : surutilisation de certains modules, déséquilibre entre racks, ou consignes de pilotage mal adaptées. Ces dérives entraînent une dégradation accélérée des cellules et une perte de rendement global.
Grâce à des dashboards dynamiques et des rapports personnalisés, le SCADA offre une vision claire des performances réelles du système. Mais ces données ne deviennent utiles que si elles sont correctement interprétées. C’est pourquoi la formation des opérateurs et des techniciens est essentielle : ils doivent savoir analyser les indicateurs clés pour ajuster les stratégies d’exploitation en temps réel.
Quels sont les paramètres critiques à surveiller pour optimiser vos systèmes de stockage d’énergie par batterie ?
Température des cellules
La température est un paramètre vital pour la sécurité et la longévité d’un système de stockage par batterie. Au-delà de 60 °C, le risque d’emballement thermique devient critique. En dessous de 0 °C, la capacité de charge est dégradée et la résistance interne augmente, affectant le rendement global.
Il est donc impératif de maintenir les cellules dans une plage de température optimale, généralement entre 15 et 35 °C. Pour cela, la supervision doit s’appuyer sur des capteurs précis à l’échelle du module et des seuils d’alerte configurables.
En cas de dépassement, le SCADA déclenche automatiquement des actions correctives : renforcement du refroidissement actif, mise en mode de protection ou désactivation de certains racks. La corrélation entre température et courant permet également d’ajuster dynamiquement la puissance injectée pour éviter les pics thermiques.
Tension et courant
Surveiller précisément la tension et le courant de chaque chaîne de cellules est indispensable pour éviter les surcharges et décharges profondes.
Des dépassements de tension peuvent endommager irrémédiablement les cellules, tandis que des décharges excessives entraînent une perte de capacité irréversible. Le système SCADA doit donc intégrer des seuils dynamiques liés au type de batterie et piloter le convertisseur en conséquence.
Mais la précision des données est aussi un enjeu de fiabilité. C’est pourquoi il est fondamental d’utiliser des protocoles de communication sécurisés et normalisés (IEC 61850, Modbus TCP/IP, OPC UA) pour garantir l’intégrité des mesures échangées entre le BMS et le SCADA.
État de charge (SoC) et état de santé (SoH)
Le SoC (State of Charge) indique la capacité instantanée disponible d’une batterie, tandis que le SoH (State of Health) mesure sa dégradation à long terme. Ces deux indicateurs sont essentiels pour piloter intelligemment le système et planifier sa maintenance.
Un SoC mal estimé peut conduire à des surcharges ou décharges inappropriées. Quant au SoH, il permet de suivre l’évolution de la résistance interne, la perte de capacité, et d’anticiper les remplacements de modules. Une erreur de quelques pourcents sur ces valeurs peut fausser la stratégie de gestion de l’énergie et générer des déséquilibres entre racks.
Pour garantir une maintenance prédictive fiable, les données de SoC et SoH doivent être remontées avec une haute résolution temporelle, et traitées dans un système SCADA capable de générer des historiques, des courbes de vieillissement et des alertes à seuil adaptatif.
Cycles de charge et durée de vie
Chaque cycle complet de charge/décharge entame la durée de vie utile d’un système BESS. Une supervision rigoureuse permet d’optimiser ces cycles en adaptant leur profondeur (Depth of Discharge), leur fréquence et leur intensité.
Le SCADA joue ici un rôle central : il enregistre le nombre de cycles par rack ou par module, identifie les déséquilibres d’usure, et alerte en cas de sollicitation excessive. Ce suivi permet de répartir la charge de manière intelligente pour allonger la durée de vie globale du système, en évitant l’épuisement prématuré de certains segments.
L’expertise de JSA dans la supervision des systèmes de stockage par batterie (BESS)
Superviser un système BESS ne s’improvise pas. Chaque installation présente des contraintes spécifiques : typologie de batterie, objectifs d’exploitation, environnement réseau, exigences du gestionnaire d’énergie. C’est pourquoi JSA conçoit des architectures de supervision sur mesure, intégrées dès la phase d’ingénierie.
Nous déployons des systèmes SCADA avancés couplés à des solutions IoT industrielles pour garantir une remontée d’informations fiable, sécurisée et en temps réel. Notre maîtrise des protocoles de communication critiques (IEC 61850, Modbus TCP, OPC UA) permet une intégration fluide avec le BMS ou encore les EMS multi-sites.
Notre rôle ne s’arrête pas à la conception et l’installation. Nous accompagnons nos clients à chaque étape de leur projet : configuration, mise en service, formation des équipes, rédaction de procédures d’exploitation, maintenance préventive et mise à jour continue des outils.
Avec plus de 20 ans d’expérience dans la supervision industrielle, JSA s’engage à délivrer des systèmes fiables, pérennes et entièrement maîtrisés. Notre approche proactive permet à nos clients de sécuriser leurs actifs, de réduire les coûts d’exploitation et de tirer le meilleur parti de leur infrastructure de stockage.
Vous avez un projet de stockage d’énergie par batterie en cours ou à venir ? Contactez-nous. Nos experts sont à votre disposition pour concevoir une solution de supervision adaptée à vos enjeux techniques et opérationnels.]
