Data Centers

Calculez et comparez le TCO de vos batteries Lithium-Ion avec celui des batteries VRLA

On a vu depuis deux ou trois ans grimper en flèche l’adoption des batteries Lithium-Ion. En fait, le rapport Bloomberg New Energy Finance prédit que 40 % des batteries de secours des data centers seront au Lithium-Ion d’ici à 2025. Cette prévision est encore supérieure pour les data centers hyperscale, avec 55 %. On sait que les batteries plomb-acide étanches (ou VRLA) constituent une solution moins chère dès le premier jour, alors pourquoi un tel essor du Lithium-Ion ?

La dépense de développement du Lithium-Ion continue de baisser

Les importants progrès chimiques et technologiques accomplis dans le domaine des batteries Lithium-Ion les ont rendues attractives pour des applications onduleurs. Ces progrès sont dus en grande partie au secteur des véhicules électriques. Au fil de l’adoption de la technologie et de sa maturation, le coût du kWh diminue. Les dépenses en développement sont encore supérieures à celles des batteries VRLA, mais seulement par un facteur de 1,5 à 2 aujourd’hui.

Alors la question demeure : pourquoi cette préférence pour le Lithium-Ion ? Économies de CTP. Le Data Center Science Center a créé une calculatrice pour faire la démonstration de cette conclusion.

Une calculatrice pour comparer le Coût Total de Possession (TCO) des batteries li-ion et VRLA

Nous avons mis au point une calculatrice TradeOff Tool pour mieux comprendre les conséquences du choix du stockage d’énergie Lithium-Ion plutôt que VRLA pour un onduleur triphasée statique. Le TCO de l’outil de calcul comprend les coûts suivants :

Dépense en capital : Le coût initial des batteries. Le Lithium-Ion est globalement plus coûteux. Il faut noter que la solution standard de batteries Lithium-Ion comprend un système de contrôle des batteries d’accumulateurs (BMS) alors qu’il faut ajouter pour cela 20 % aux coûts dans le cas des VRLA. Donc, si l’on compare les deux solutions avec le BMS, l’écart des dépenses de capital se réduit déjà.

Énergie : Les pertes fixes habituelles des batteries dues au chargement de maintien à l’état stationnaire sont de 0,1 % pour le Lithium-Ion contre 0,2 % pour le VRLA, soit une économie d’énergie de 50 %. Il faut noter que nous n’avons pas inclus le coût des pertes transitoires subies lors d’une coupure de courant, exigeant le déchargement et le rechargement successifs des batteries.

Remplacement des batteries : La durée de service des batteries VRLA est de l’ordre de 3 à 6 ans, tandis que celle des batteries Lithium-Ion peut atteindre 10 à 15 ans. Soit sur 10 ans, 2 remplacements de batteries VRLA contre aucun pour le Lithium-Ion.

La maintenance : La maintenance préventive des batteries VRLA pour onduleur n’est pas la même que celle des onduleurs Lithium-Ion. Toute maintenance de batterie doit comporter des inspections visuelles régulières et une vérification annuelle du couple de serrage. Toutefois, la maintenance des batteries VRLA demande une vérification périodique des résistances internes de chaque boîtier, pas celle des batteries Lithium-Ion. Cela se doit au fait que les batteries Lithium-Ion sont pourvues d’un système de contrôle BMS qui assure une surveillance constante de leur état de santé et de charge. De plus, la maintenance des batteries VRLA s’effectue généralement plus fréquemment, deux fois par an en présence d’un système de surveillance, quatre autrement. Les batteries Lithium-Ion s’entretiennent normalement une fois par an. Sur ces bases, notre calculatrice estime un coût de maintenance de 1,5 % de la dépense en capital pour le Lithium-Ion contre 8 % pour le VRLA.

Espace : L’encombrement des batteries Lithium-Ion est inférieur à celui des VRLA, du fait de leur densité énergétique élevée. Cela se traduit par des économies de coût fondées sur la valeur de l’espace dans le data center (c’est à dire. de l’espace générant des revenus dans le cas d’un fournisseur de colocation).

Les deux principaux facteurs du calcul TCO des batteries Lithium-Ion

L’outil nous montre que la durée de service restante de l’onduleur et la périodicité de remplacement des batteries sont les deux principaux facteurs pris en compte.

Durée de service de l’onduleur : Si vous envisagez d’employer le Lithium-Ion pour un onduleur appelé à durer encore quatre ans, le VRLA peut s’avérer le meilleur choix financier, mais si vous l’envisagez pour un onduleur neuf, le TCO plaidera toujours en faveur du Lithium-Ion.

Périodicité du remplacement de batterie : La fréquence à laquelle une batterie doit être remplacée est évidemment un facteur-clé. Le surcoût initial du Lithium-Ion est rapidement  compensé par le nombre des remplacements des batteries VRLA au fil du temps. Le point de croisement auquel le TCO du Lithium-Ion devient inférieur à celui du VRLA survient habituellement après le premier remplacement des batteries VRLA.

Essayez la calculatrice et d’autres ressources utiles

Une fois nos présupposés par défaut entrés dans l’outil, nous avons établi une économie de 31 % sur le TCO. L’outil vous permet d’ajuster plusieurs variables clés pour constater leur effet. Ce n’est pas la solution idéale dans tous les cas de figure et l’outil va vous aider à savoir s’il y a un sens à employer des onduleur avec des batteries au Lithium-Ion. Essayez la calculatrice par vous-même !

Auteur : Wendy Torell
Article original : Lire en Anglais


No Responses

Leave a Reply

  • (will not be published)