Solutions pour l'industrie énergétique
Industrie énergétique
La production et la distribution d'énergie constituent l'épine dorsale énergétique essentielle de la société industrielle moderne. De l'énergie thermique et hydroélectrique aux énergies nouvelles et aux centrales énergétiques intégrées, en passant par la régulation du réseau et les procédés de conversion d'énergie, chaque maillon repose sur des systèmes électriques efficaces, stables et gérés intelligemment.
Dans diverses applications énergétiques — notamment l'optimisation de l'énergie thermique traditionnelle, la production d'hydrogène et la génération d'électricité, les cycles combinés à turbine à vapeur, la récupération de chaleur résiduelle pour la production d'électricité et les usines de valorisation énergétique des déchets —, assurer une production stable des générateurs, permettre un fonctionnement écoénergétique des pompes et des ventilateurs, fournir une énergie fiable aux systèmes environnementaux et de processus critiques et sécuriser le démarrage et l'arrêt des grands équipements auxiliaires sont essentiels pour améliorer l'efficacité globale de l'usine, garantir la sécurité du réseau et faire progresser la transition vers des structures énergétiques plus propres.
Grâce à notre expertise approfondie dans les systèmes énergétiques, nous fournissons des solutions essentielles de production et de contrôle d'énergie électrique :
● Équipements d'excitation et convertisseurs de fréquence
Fournir une commande d'excitation haute performance pour les groupes électrogènes synchrones, notamment les turbines à vapeur et les centrales à cycle combiné, garantissant la stabilité de la tension du réseau et de la puissance réactive. Permettre la régulation de vitesse à fréquence variable pour les moteurs haute tension tels que les pompes d'alimentation de chaudière, les pompes de circulation d'eau, les ventilateurs de tirage induit, les ventilateurs de récupération de chaleur et les ventilateurs de traitement des gaz de combustion dans les usines de valorisation énergétique des déchets, réduisant ainsi considérablement la consommation d'énergie auxiliaire tout en améliorant la flexibilité opérationnelle et l'efficacité énergétique.
● Alimentations de contrôle haute tension et équipements de régulation de puissance
Fournir une alimentation électrique stable et réglable (CA/CC) pour les précipitateurs électrostatiques, les systèmes de désulfuration et de dénitrification, le chauffage électrique, la production d'hydrogène par électrolyse et les procédés auxiliaires des installations de valorisation énergétique des déchets. Garantir le bon fonctionnement des systèmes environnementaux et un contrôle précis de la température, favorisant ainsi une production propre, la génération d'hydrogène et des opérations multi-énergies intégrées.
● Démarreurs progressifs à semi-conducteurs haute tension
Permet un démarrage en douceur des équipements haute tension, notamment les grands compresseurs d'air, les broyeurs à charbon, les pompes de circulation d'eau, les pompes d'alimentation des chaudières de récupération de chaleur et les moteurs des grues de manutention des déchets. Supprime efficacement le courant d'appel, minimise les perturbations du réseau électrique de l'usine, prolonge la durée de vie des équipements et assure une production continue.
● Systèmes de pré-purge du moteur et auxiliaires du moteur
Assurer une protection au démarrage et une commande fiable pour les turbines à gaz, les groupes électrogènes diesel, les moteurs fonctionnant à l'hydrogène et les équipements des zones 0 des usines de valorisation énergétique des déchets. Améliorer la capacité de redémarrage autonome et la sécurité opérationnelle des procédés critiques, conçus pour fonctionner dans des environnements exigeants et multiscénarios.
Nous fournissons bien plus que des équipements professionnels : nous proposons un système de valeur intégré, fondé sur une expertise pointue des systèmes énergétiques et axé sur une alimentation électrique fiable, une régulation intelligente et une exploitation efficace. Grâce à un réseau électrique stable et performant, nous vous aidons à accroître l’efficacité de votre production, à renforcer l’adaptabilité du réseau et à garantir la sécurité du système, pour un avenir énergétique plus propre, plus efficace, plus flexible et plus intelligent.
Situation actuelle
D'après les données de l'AIE, plus de la moitié de l'électricité mondiale proviendra de sources à faibles émissions de carbone d'ici 2030. Les énergies renouvelables — principalement l'énergie solaire, éolienne et hydroélectrique — ainsi que l'énergie nucléaire, répondront à toute la demande mondiale supplémentaire d'électricité.
États-Unis: Croissance du secteur manufacturier (par exemple, nouvelles charges importantes liées à la production de semi-conducteurs) et électrification du chauffage et des transports.
Inde: La demande d'électricité augmente à un rythme soutenu de 6,3 % par an.
Union européenne : La croissance est alimentée par l'adoption des pompes à chaleur commerciales et des véhicules électriques, les centres de données contribuant également à cette croissance, malgré les prix élevés de l'énergie et le ralentissement économique.
Économies en développement : représentant 85 % de la nouvelle demande mondiale d'électricité, la Chine contribuant à elle seule à hauteur de 54 % de ce total.
L’énergie hydroélectrique et les centrales thermiques pilotables continueront de jouer un rôle essentiel pour garantir la fiabilité du réseau électrique.
Défis
Changements dans le paysage mondial
IA et centres de données
Politiques des organisations internationales et de divers pays

Scénario : Production d'énergie solaire

Système thermique de production d'énergie solaire à sels fondus de type tour
●Efficacité de conversion : environ 30 %
●Coût élevé mais rendement élevé ; permet de convertir l'électricité en chaleur.
stockage par chauffage électrique

Système de production d'énergie solaire photovoltaïque
● Efficacité de conversion : environ 15 à 20 %
● Les nouvelles technologies de matériaux à faible coût et à haute efficacité doivent encore être développées.
Progrès technologique (2024) :
La combinaison de cellules solaires en pérovskite et en silicium a permis d'atteindre un rendement de conversion photoélectrique de 33,9 %.
Le taux de conversion des cellules à contact passivé par oxyde tunnel (TOPCon) a également atteint 26 à 28 %.
Scénario : Production d'énergie mécanique

Production d'énergie thermique

Production d'énergie nucléaire

Production d'énergie hydroélectrique
Similitude du processus :
1. Les turbines à vapeur, les turbines hydrauliques ou les moteurs à combustion interne entraînent le rotor du générateur pour convertir l'énergie mécanique en énergie électrique.
2. Les systèmes de groupes électrogènes sont similaires
Scénario : Production d'énergie à partir de la chaleur résiduelle

| Distribution des ressources de chaleur résiduelle industrielle | ||
| Industrie | Sources de chaleur résiduelle | Proportion de la consommation de carburant |
| Métallurgie | Fours de chauffage pour laminage d'acier, fosses de trempage, fours à sole ouverte, convertisseurs, hauts fourneaux, fours de grillage, etc. | Plus de 33% |
| Chimique | Chaleur de réaction (par exemple, chaleur sensible physique provenant de la génération de gaz, du gaz de conversion, du gaz de synthèse) ; chaleur de combustion (par exemple, chaleur du combustible provenant des gaz résiduaires de noir de carbone, du gaz acétylène) | Plus de 15% |
| Matériaux de construction | Gaz de combustion à haute température, refroidissement du sommet du four, produits à haute température, etc. | Environ 40% |
| Verre | Fours à verre, fours à émail, fours à creuset, etc. | Environ 20% |
| Fabrication du papier | Séchoirs, digesteurs, gaz résiduaires, liqueur noire, etc. | Environ 15% |
| Textile | Machines de séchage, machines d'encollage, fours de cuisson, etc. | Environ 15% |
| Machinerie | Fours de chauffage pour le forgeage, cubilots, fours de traitement thermique, gaz d'échappement des marteaux pneumatiques, etc. | Environ 15% |
Cas pratique : Incinération des déchets – Équipements électriques auxiliaires pour la production d'énergie à partir de chaleur résiduelle et traitement des eaux usées pour la protection de l'environnement

Scénario : Production d'énergie éolienne

Les générateurs à entraînement direct sont classés en deux catégories selon le type d'excitation :
● Générateurs synchrones à excitation électrique (EESG)
● Générateurs synchrones à aimants permanents (PMSG)
PMSG est la méthode courante.
En raison de l'intermittence des énergies renouvelables, cette approche intègre souvent des systèmes de stockage d'énergie.
Les conceptions intégrées sont de plus en plus utilisées dans les projets à faible consommation d'énergie.
Les configurations en grappes mettent l'accent sur la gestion unifiée et l'interaction avec le réseau.

● Les générateurs asynchrones à double alimentation (GADA) présentent une faible capacité de maintien de la tension en cas de creux de tension (LVRT). Lors de fluctuations de tension, ils ne parviennent souvent pas à se reconnecter automatiquement après un déclenchement de protection. La plupart des accidents de déconnexion du réseau dans les parcs éoliens chinois impliquent des systèmes à GADA.
● La boîte de vitesses est l'une des principales sources de panne de l'unité.
● Les bornes de sortie du rotor, les bagues collectrices et les balais de carbone représentent les trois principaux points de défaillance du générateur.
Configuration - Production d'énergie éolienne (Mode source d'énergie complémentaire et de secours)
Stockage d'énergie par batterie : La solution la plus courante utilise des batteries lithium-ion et plomb-acide. Elles permettent une charge et une décharge rapides, absorbant l'énergie excédentaire et la restituant lors des baisses de production afin de lisser la production d'électricité et de stabiliser la fréquence.
Stockage par supercondensateur/volant d'inertie : Idéal pour gérer les fluctuations de puissance rapides et de courte durée et fournir une assistance électrique instantanée.
Stockage d'énergie par air comprimé (CAES) : Utilisé pour le stockage à grande échelle et de longue durée, bien que moins courant dans les applications à petite échelle.

Configuration - Production d'énergie éolienne (mode de production d'énergie en grappe)
Unités distribuées :
Lignes de collecte
Station de collecte/Étape-haut
Sous-station
Point de couplage commun unifié (PCC)
Stockage de l'énergie :
Capacité de contrôle de la formation de grille
Stockage centralisé de l'énergie
Stockage d'énergie distribué
Fonctions de gestion supplémentaires requises :
1. Gestion du stockage d'énergie (y compris la gestion des batteries)
2. Gestion de la demande
3. Gestion des micro-réseaux (coordination de la fréquence, de la tension, optimisation énergétique des sources d'énergie distribuées, etc.)
4. Maîtrise des risques système : localisation des défauts, évaluation des risques

