Atlas Copco présente des groupes électrogènes hybrides intégrés

Un graphique illustrant la consommation électrique d'une grue à tour montrerait généralement une faible charge moyenne entrecoupée de pics de consommation d'énergie brefs mais très élevés. C'est pourquoi les groupes électrogènes diesel utilisés pour alimenter les grues à tour sont généralement surdimensionnés afin de pouvoir supporter ces pics de puissance ponctuels.

Cette caractéristique de la demande fluctuante a incité les exploitants de grues à tour à utiliser des systèmes de stockage d'énergie par batteries (BESS) pour leur alimentation électrique. Ces systèmes peuvent absorber les pics de consommation, tout en offrant l'avantage supplémentaire d'un fonctionnement zéro émission. Cependant, ces unités sont lourdes et difficiles à transporter si la recharge doit être effectuée hors site.

Groupe électrogène hybride Atlas Copco série QHS 200 (Photo : Atlas Copco)

Pour pallier les inconvénients des groupes électrogènes diesel surdimensionnés et des systèmes de stockage d'énergie par batterie (BESS) lors de l'utilisation de grues à tour, Atlas Copco a lancé sa nouvelle gamme de groupes électrogènes hybrides intégrés. Ces groupes électrogènes tout-en-un combinent la technologie des batteries et un moteur diesel sous un seul capot.

Lorsqu'elles alimentent une grue à tour, les batteries embarquées sont conçues pour fournir la puissance nécessaire à une utilisation brève et intense. Le moteur diesel sert à recharger ces batteries, évitant ainsi le recours à une recharge externe.

L'alimentation de la batterie permet au moteur de fonctionner à un rendement maximal constant. Outre la réduction des émissions polluantes, elle élimine également le phénomène d'encrassement, où un moteur fonctionnant à faible charge ne parvient pas à atteindre sa température de fonctionnement optimale, ce qui peut entraîner des dépôts de carbone nuisibles aux performances et potentiellement la présence de carburant imbrûlé dans les gaz d'échappement.

Réduction des émissions et des coûts

Développés par la division Portable Power and Flow d'Atlas Copco, basée près de Saragosse, en Espagne, les groupes électrogènes hybrides intégrés associent un moteur fourni par FPT Industrial à une batterie lithium-ion phosphate (LiFePO4) d'une capacité de stockage de 60 kWh.

Démonstration de puissance d'une grue à tour lors du lancement médiatique des nouveaux groupes électrogènes de la série QHS (Photo : Groupe KHL)

Selon l'entreprise, comparés aux groupes électrogènes diesel classiques, ces nouveaux modèles permettent de réaliser jusqu'à 80 % d'économies de carburant et de réduire d'autant les émissions de CO2. De plus, le temps de fonctionnement du moteur peut être réduit jusqu'à 95 %, ce qui diminue les coûts d'exploitation et contribue à atteindre les objectifs de développement durable.

L'entreprise a déclaré que si les quelque 200 000 groupes électrogènes diesel de 200 kVA ou moins actuellement en service en Europe étaient remplacés par des modèles hybrides, elle pourrait économiser 3,2 milliards de litres de gazole par an.

Bien que plus coûteux qu'un groupe électrogène diesel standard, Atlas Copco a avancé que les économies de carburant potentielles permettraient d'équilibrer le coût total de possession. Les batteries contribuent également à réduire ce coût en diminuant le fonctionnement global du moteur et en espaçant les interventions de maintenance.

Gamme de modèles

Trois versions du groupe électrogène seront disponibles dès son lancement : le QHS 120 S5, le QHS 200 S5 et le QHS 250 T4f. Leur puissance de sortie varie de 120 à 250 kVA.

Le fonctionnement de chacun de ces systèmes est géré par le contrôleur ECO, qui répartit la puissance fournie par le moteur thermique ou la batterie selon les besoins. Dans le cas du QHS 120 S5, la puissance de crête de 120 kVA est atteinte grâce à l'utilisation des deux sources en parallèle.

De plus, le contrôleur ECO inclut un contrôle de l'état de santé de la batterie afin de fournir des informations sur la gestion de la batterie, ce qui peut également contribuer à améliorer la durée de vie du système.

Le moteur fourni par FPT Industrial est conforme à la norme antipollution Stage 5. Lors du lancement, Atlas Copco a indiqué que des versions du groupe électrogène hybride utilisant un moteur Stage 3 seraient disponibles pour les marchés du Moyen-Orient et d'Australie dans les années à venir.