Référence 7 juillet 2025

Mettre en œuvre avec succès des systèmes de stockage de batteries à grande échelle respectueux du réseau

Esprit pionnier, courbe d'apprentissage exponentielle et beaucoup de persévérance : c'est ainsi que le groupe Schaper a réalisé de manière entièrement autonome un grand système de stockage d'énergie par batterie connecté au réseau dans une sous-station à Herford - qu'il exploite également lui-même. Il en est ressorti un plan pour de futurs projets de cette envergure. L'entreprise s'appuie sur WAGO pour toutes ses technologies de contrôle, de régulation et de données.

En un coup d'œil :

Sécurité d'approvisionnement accrue grâce à une stabilisation flexible du réseau
2 600 modules lithium-ion dans cinq conteneurs, puissance totale de près de 21 MWh. Doublement de la capacité prévue à 41,6 MWh.
Technologie WAGO utilisée : contrôleurs PFC200, contrôleurs Edge et appareils Edge, blocs d'alimentation

Le « Schaper Grid Energy Storage »

Les données de base du stockage de batterie à base de lithium-ion : un total de 2 600 modules de stockage de batterie, divisés en cinq conteneurs de 40 pieds avec chacun 520 modules et une puissance totale de 20 800 kilowattheures. Raccordé à l'une des dix sous-stations de la zone urbaine de Herford, cela permet d'alimenter 900 foyers. Investissement total : 15 millions d'euros. Cela décrit brièvement et de manière concise le « Schaper Grid Energy Storage Remplissage Camp » - c'est le nom officiel.

Depuis le 10 septembre 2024, le stockage de batteries à grande échelle est en vente. « Nous proposons un pouvoir de contrôle primaire et secondaire ainsi que des échanges via un marketeur », explique Sven Oberwemmer. Il est l’esprit technique derrière le plus grand projet de stockage du groupe Schaper à ce jour. Le chef de produit est responsable du secteur des systèmes d'alimentation en énergie dans l'entreprise. Il sait que le marché du stockage de batteries est en pleine croissance. « C'est une vague qui nous attend dans les cinq prochaines années. Afin de faire progresser la transition énergétique, un grand nombre de systèmes de stockage sur batterie compatibles avec le réseau seront nécessaires dans les années à venir, fonctionnant dans diverses transactions d'équilibrage et de négociation de puissance sur le réseau électrique ».

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Un travail pionnier avec des niveaux de fabrication élevés

Il ne fait aucun doute que le projet était et est encore très exigeant d'un point de vue technique, mais « nous aimons quand c'est assez compliqué et que nous pouvons résoudre des tâches complexes », déclare Sven Oberwemmer avec un clin d'œil. Cela est également rendu possible par le « niveau de fabrication élevée » de l'entreprise. « Nous voulons être indépendants des fabricants et autonomes ». C'est une source de fierté pour le groupe Schaper. « Nous proposons tout d'une seule source – seules les batteries et le coulage du béton sont sous-traités ». Interrogé à ce sujet, Sven Oberwemmer en est conscient : « Nous avons fait œuvre de pionniers avec ce projet » - notamment en dehors du domaine technique.

Le système de stockage de batteries à grande échelle de Schaper, respectueux du réseau électrique et sa technologie en images

Le « Schaper Grid Energy Storage » est directement connecté à la sous-station voisine de Westfalen Weser Netz. Photo : Katharina Uschmann

« Schaper Grid Energy Storage » : un stockage d'énergie discret de l'extérieur, plein de puissance à l'intérieur - avec une puissance totale de 20 800 kilowattheures. Photo : Katharina Uschmann

Le grand bâtiment de stockage de batteries a une capacité totale de cinq conteneurs de 40 pieds. On peut en voir trois ici. Photo : Katharina Uschmann

Esprit pionnier, courbe d'apprentissage exponentielle et beaucoup de persévérance : Sven Oberwemmer (à l'arrière) et Eduard Neumann entrent dans l'un des cinq conteneurs du « Schaper Grid Energy Storage ». Photo : Katharina Uschmann

Il ne s'agit pas d'un centre de données, mais d'un conteneur de batteries : derrière des portes closes, les modules de stockage de batteries clignotent en vert. Photo : Katharina Uschmann

Le centre de contrôle du système de stockage de batteries à grande échelle : en utilisant le contrôleur WAGO PFC200, le contrôleur WAGO Edge et les alimentations WAGO, l'équipe a créé un système de contrôle, de régulation et de technologie de données hautement disponible en utilisant ses propres ressources. Photo : Katharina Uschmann

Avec WAGO, les contrôleurs programmables sont reliés au monde informatique - et ceci de manière sûre et simple. Photo : Katharina Uschmann

Les blocs d'alimentation WAGO garantissent une alimentation fiable et efficace dans l'armoire de commande. Photo : Katharina Uschmann

Les Edge Devices de WAGO utilisés : l'ordinateur Edge de WAGO (au centre en haut) offre une puissance de calcul élevée et de l'espace de stockage, le contrôleur Edge de WAGO (en haut à droite) dispose d'interfaces étendues. Photo : Katharina Uschmann

Le système de gestion de l'énergie du grand système de stockage de batterie : les valeurs sont lues et visualisées chaque seconde. Photo : Katharina Uschmann

Financement, permis de construire, certification

Le plan pour un système de stockage de batteries à grande échelle, respectueux du réseau, était déjà en place au printemps 2022. Passons au financement : mais les banques, en tant que bailleurs de fonds potentiels, « n'avaient pas encore envisagé cette possibilité à l'époque ». Un investisseur ? Possible. Finalement, le financement a été assuré par un groupe d'investisseurs de Westphalie-Orientale-Lippe. L'opérateur de réseau Westfalen-Weser a donné son feu vert en novembre et décembre 2022. La procédure d’obtention du permis de construire s’est avérée plus difficile. « Cela nous a pris neuf mois », se souvient Sven Oberwemmer. Les installations de stockage dans les bâtiments étaient « un territoire inconnu » pour les autorités. La protection acoustique et surtout la protection contre l’incendie étaient des enjeux majeurs. « Nous avons demandé aux pompiers quel système d’extinction était nécessaire, effectué des tests d’incendie et créé de la fumée dans le conteneur ». « Il y a une véritable tempête dans le conteneur en ce moment, à en juger par la vitesse du vent ».

Stockage de batterie à grande échelle compatible avec le réseau électrique : phase de construction

Mais en août 2023, c'est parti : début de la construction. « En trois mois, tout était en place et opérationnel. » L'objectif était d'être en réseau d'ici le 1er janvier 2024. S'ensuivit un tour de force. Il était donc inévitable de procéder à 30 heures de tests manuels de capacité même pendant les vacances de Noël. « C’était une période très exigeante », explique le chef de projet, ajoutant : « Notre courbe d’apprentissage était très raide avec le projet. La certification des batteries à grande échelle est également beaucoup plus exigeante que tout ce que nous avions fait auparavant ». C'est précisément pour la connexion moyenne tension conforme aux normes que Sven Oberwemmer voulait "limiter au minimum" les efforts pour son équipe. Cela a fonctionné : avec la solution compacte et flexible de WAGO.

La technologie WAGO relie l'API au monde IT

« Nous avons choisi WAGO parce que l'entreprise est à la pointe de la technologie énergétique et a, par exemple, été l'un des premiers à adopter un contrôleur de production d'énergie basé sur des modules pour la norme de connexion VDE-AR-N 4110 . Avec la technologie de télécontrôle de WAGO pour l'opérateur de réseau, nous pouvons facilement démarrer avec de nombreux opérateurs de réseau », explique Eduard Neumann, développeur de logiciels pour le domaine de la technologie énergétique chez Schaper. C'est pourquoi il décrit la mise en service du premier système de contrôle à distance du système de stockage de batterie à grande échelle de la sous-station de Herford – utilisant la norme CEI 60870-5-101 par l'opérateur du réseau – comme « assez fluide ».

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Gestion de l'énergie : un flux de données enrichissant

À partir du contrôleur WAGO PFC200, du contrôleur Edge WAGO et des blocs d'alimentation de WAGO, l'équipe a créé avec ses propres ressources une technologie de contrôle, de régulation et de données hautement disponible. Les valeurs sont lues et visualisées chaque seconde. « C'est une mine de données, mais aussi très instructif – un gain de connaissances considérable, indispensable garantir la durée de vie des batteries ». L'équipe Schaper a également mis en œuvre la connexion SCADA sous Linux® pour le système de gestion de l'énergie. « Avec WAGO, nous pouvons connecter des contrôleurs programmables avec le monde informatique - en toute sécurité et en toute simplicité », résume le développeur logiciel Eduard Neumann.

Schaper et WAGO : la Westphalie orientale connectée

La connexion avec WAGO est bonne non seulement sur le plan technique, mais aussi sur le plan professionnel et personnel. « Nous avons des interlocuteurs directs avec lesquels nous entretenons de bons contacts et qui réagissent assez rapidement ». Bien sûr, cette proximité signifie également que nous sommes « connectés à la Westphalie orientale ».

Un plan pour d'autres projets - idéalement avec un renforcement d'équipe

Le système de stockage de batteries à grande échelle, compatible avec le réseau électrique, a créé un modèle pour les projets régionaux et suprarégionaux à venir. Sven Oberwemmer est donc toujours à la recherche de collaborateurs engagés et motivés qui voudraient collaborer à de tels projets passionnants de l'entrepreneur Schaper. « Nous aurions vraiment besoin de renforts au sein de notre équipe, tant sur le plan professionnel que personnel ». Le prochain projet « EPC » dans l'esprit de la transition énergétique est déjà en phase de planification concrète : il s'agira d'accompagner la décharge de Lübeck vers l'autosuffisance énergétique. « Nous allons bientôt rendre la décharge capable de fonctionner comme une île », précise-t-il. L'expérience du « Grid Energy Storage » sera certainement utile à cet égard.

Konstantinos Chatzis, Sales Manager Industry