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.
Qu’est-ce qu’un système de stockage d’énergie par batterie (BESS) ?
Un système BESS (Battery Energy Storage System) est une solution intégrée permettant de stocker l’énergie électrique sous forme chimique pour la restituer au réseau. Il repose sur l’intégration de quatre composants majeurs : les cellules de batteries, le BMS, les onduleurs et le système de supervision.
Les cellules de batteries, qu’elles soient de type LFP ou NMC, sont organisées en modules et racks pour atteindre les niveaux de tension et de capacité souhaités. Elles nécessitent un contrôle strict de la température, du courant et de la profondeur de décharge pour garantir sécurité et longévité.
Le Battery Management System (BMS) pilote chaque cellule : il assure la surveillance des grandeurs critiques (tension, température, courant), équilibre les modules, et déclenche les sécurités en cas d’anomalie.
Les onduleurs assurent la conversion DC/AC, injectent ou soutirent de l’énergie du réseau, et maintiennent l’équilibre puissance active/réactive. Leur fonctionnement doit être parfaitement coordonné avec le BMS et le système de supervision.
Enfin, le système de supervision SCADA centralise toutes les données : il supervise l’état global du BESS, génère des alarmes, permet un pilotage dynamique, et fournit des outils d’analyse (SoC, SoH, cycles, rendement). C’est le point d’accès stratégique pour garantir la disponibilité et la performance du système.
Les différentes typologies de batteries utilisées dans les systèmes de stockage
Le choix de la technologie de batterie dans un système BESS impacte directement ses performances, sa durabilité et sa sécurité. Voici un panorama des technologies les plus utilisées :
Lithium-ion : la référence pour la densité énergétique et la réactivité
Les batteries Lithium-ion, et plus précisément les variantes LFP (Lithium Fer Phosphate) et NMC (Nickel Manganèse Cobalt), dominent aujourd’hui le marché. Leur densité énergétique élevée, leur rendement (>95 %) et leur capacité à répondre aux variations rapides de charge/décharge les rendent idéales pour les applications réseau, le soutien à la fréquence ou encore l’optimisation de l’autoconsommation :
- LFP : meilleure stabilité thermique, durée de vie prolongée (>6000 cycles), faible risque d’emballement thermique.
- NMC : plus compacte à capacité égale, mais plus sensible à la température et plus coûteuse en matière première.
Sodium-soufre (NaS) : autonomie longue durée à haute température
La technologie sodium-soufre fonctionne à des températures élevées (300-350 °C) et est bien adaptée au stockage de grande capacité sur longue durée. Elle offre une excellente densité énergétique et une faible auto-décharge, mais nécessite une gestion thermique rigoureuse et une supervision renforcée.
Plomb-acide : la robustesse à faible coût, mais à durée de vie limitée
Les batteries plomb-acide, bien que plus anciennes, sont encore utilisées dans certains systèmes de stockage d’énergie par batterie, notamment en milieu isolé. Leur coût initial faible et leur simplicité d’intégration jouent en leur faveur. En revanche, leur rendement limité (~85 %) et leur courte durée de vie (500 à 1000 cycles) les rendent peu adaptées aux régimes de cyclage intensif.
À noter : des variantes à électrolyte gélifié ou régulé par valve (VRLA) permettent d’augmenter leur sécurité et leur longévité.
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.
