BESS contribue à la décarbonisation des grues à tour et des chantiers

Le centre historique de Birmingham, en Angleterre, était autrefois connu sous le nom de Quartier des Armes, car il était un centre de fabrication d'armes. Ces dernières années, cependant, il est devenu le centre d'un boom immobilier centré sur les résidences étudiantes des quatre universités de Birmingham. Les grues à tour y sont donc monnaie courante.

Crown Place est une tour de 33 étages dotée de blocs latéraux de neuf et douze étages. Située sur la rue Lancaster, très fréquentée de Birmingham, l'entreprise Winvic Construction de Northampton, en Angleterre, construit la tour à l'aide d'une grue à tour à flèche relevable Potain MR 225A. Cette grue est unique parmi ses nombreuses homologues qui jalonnent le paysage urbain de Birmingham, car elle est alimentée par un système de stockage d'énergie par batterie rechargeable (BESS) qui complète le réseau électrique. Ce BESS alimente également le site de Lancaster Street.

Le releveur Potain MR225A, propulsé par le groupe Enertainer, en action sur le chantier de Lancaster Street. (Photo : Radius Group)

Connu sous le nom d'Enertainer, une combinaison de « énergie » et de « conteneur », le BESS est un boîtier de 2,6 mètres carrés (28 pieds carrés) et de 7,3 tonnes contenant 30 000 cellules de batterie lithium-ion. Ensemble, elles stockent suffisamment d'énergie pour répondre aux pics de consommation énergétique de trois grues à tour.

Si les grues à tour électriques ne sont pas une nouveauté – elles sont construites pour fonctionner à l'électricité depuis les années 1970 –, leurs fortes exigences énergétiques rendent souvent difficile leur raccordement direct au réseau, si tant est qu'une connexion soit disponible. Ampd Energy, basé à Hong Kong et fabricant de l'unité Enertainer, explique que le BESS répond à ce problème en fournissant les brèves impulsions de puissance électrique nécessaires au levage de charges.

Fournie à Winvic par Radius Group, également basé à Northampton, cette grue constitue le premier investissement de Radius dans des systèmes de stockage d'énergie pour l'alimentation des grues. Rachel Swanston, responsable marketing chez Radius, a déclaré que la demande pour des solutions d'alimentation alternatives pour les grues à tour était croissante.

« Cela est dû à l’accent mis par le secteur de la construction sur la durabilité et l’efficacité », a-t-elle déclaré.

Demande croissante de BESS

Ampd Energy, fondée en 2014, a déclaré avoir également connu une augmentation massive de son activité depuis qu'elle a commencé à commercialiser ses produits auprès du secteur de la construction il y a cinq ans.

« Notre système de batteries est né d'une demande spécifique du secteur de la construction, qui souhaitait une unité capable de répondre à des besoins spécifiques en énergie et de résister aux environnements difficiles des chantiers », explique Hayley Arckles, directrice nationale d'Ampd Energy au Royaume-Uni. Elle ajoute qu'avant l'avènement des BESS, la seule autre option était les groupes électrogènes diesel, qui, selon elle, sont non seulement très polluants, mais aussi inefficaces et ont un coût total de possession (CTP) élevé.

L'unité Enertainer est livrée sur le site de Lancaster Street. (Photo : Radius Group)

« Un Enertainer permet aux entrepreneurs de consommer moins d'énergie et plus efficacement », explique Arckless. « Il permet de réaliser des économies en prélevant une petite charge d'entretien sur une petite source d'énergie (généralement le réseau), ce qui évite d'attendre des mises à niveau coûteuses du réseau, de louer des générateurs, des citernes et d'autres technologies, sans compter qu'il peut éliminer complètement la facture exorbitante de diesel ou de biocarburant. »

L'Enertainer se charge à un débit compris entre 10 et 80 ampères à partir d'une alimentation secteur de 320 à 440 V CA.

Selon Ampd, chaque remplacement d'un générateur diesel par l'un de ses groupes électrogènes permet d'économiser 130 tonnes de dioxyde de carbone (CO2) par an. L'Enertainer renforce également la sécurité énergétique d'un site.

« Stocker l'énergie dans un Enertainer pour l'utiliser efficacement signifie qu'en cas de panne de la source d'alimentation d'origine, les sites peuvent continuer à fonctionner pour réduire leur production en toute sécurité », a déclaré Arckless.

Arckless admet que l'Enertainer n'est durable que dans la mesure où l'électricité qu'il stocke peut varier considérablement en fonction de la quantité d'électricité produite à partir de sources renouvelables, telles que l'éolien et le solaire.

Alternatives au BESS

Les entrepreneurs souhaitant réduire l'empreinte carbone de leurs grues à tour disposent d'autres options. Parmi celles-ci, on trouve les volants d'inertie, qui stockent les pics d'électricité soudains sous forme d'énergie cinétique et stabilisent la demande d'électricité des générateurs. Les batteries au plomb sont également utilisées dans certains cas. Cependant, Ampd ne se considère pas comme concurrent de ces technologies, car ses solutions peuvent résoudre de nombreux problèmes et alimenter un chantier entier.

« Un volant d'inertie, par exemple, est une excellente technologie pour écrêter les pointes de consommation et réduire la facture de carburant d'un équipement », a déclaré M. Arckless. « Une batterie au plomb peut convenir pour des charges faibles et stables, comme l'éclairage nocturne ou le confort en cabine, mais sa durée de vie est beaucoup plus courte et elle doit être associée à un générateur de taille équivalente pour alimenter des charges importantes comme une grue à tour. Les possibilités d'économies sont donc limitées. »

Selon Arckless, les unités Enertainer pourraient contribuer davantage aux efforts de décarbonisation en fonctionnant aux côtés de générateurs d'hydrogène ou de piles à combustible.

« L'hydrogène est une technologie très intéressante, mais malheureusement son coût à grande échelle est prohibitif », a-t-elle déclaré. « Cependant, nous pensons pouvoir surmonter cet obstacle en travaillant ensemble. L'association d'une batterie et d'un générateur d'hydrogène permet de réduire considérablement la puissance du générateur jusqu'à 75 kVA, créant ainsi une solution énergétique zéro émission et bas carbone pour la construction. »

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