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Écrêtement des pics de charge (peak shaving)

Le « peak shaving » (en français : écrêtement des pics de charge) désigne une stratégie de gestion de la charge qui consiste à réduire de manière ciblée les pics de charge électriques élevés à court terme.

À des moments où la consommation électrique d'une entreprise atteindrait autrement un pic, celui-ci est plafonné, soit par l'utilisation d'énergie stockée (par exemple à partir d'un accumulateur), soit par la mise en service d'une production d'électricité propre. L'objectif est de réduire la consommation d'électricité du réseau pendant ces pics. Le peak shaving présente donc un double avantage : d'une part, il réduit les coûts d'électricité pour le consommateur (car les prix de l'électricité ou les frais de réseau sont souvent liés au pic maximal) et, d'autre part, il stabilise le réseau électrique en lissant les fluctuations de la demande. Contrairement au transfert de charge (Load Shifting), qui consiste à déplacer la consommation vers d'autres moments, l'écrêtement des pics de charge se concentre sur l'amortissement de charges élevées très courtes sans modifier le déroulement des opérations.

Comment fonctionne le peak shaving avec un accumulateur ?

La mise en œuvre du plafonnement des pics de charge à l'aide d'un accumulateur est techniquement sophistiquée, mais facile à comprendre dans son principe : un système de gestion de l'énergie surveille en permanence la consommation électrique de l'entreprise. En cas de risque de pic de charge, le système réagit en quelques fractions de seconde et active l'accumulateur. La batterie fournit alors immédiatement l'électricité manquante, de sorte que la puissance provenant du réseau public reste limitée et ne dépasse pas le seuil fixé. Une fois la phase de pointe passée, la batterie peut être rechargée, par exemple pendant les périodes de faible charge ou en cas d'excédent d'électricité solaire. Ce processus de charge et de décharge est entièrement automatique. Les batteries de stockage et les systèmes de commande modernes permettent de réguler très précisément la quantité d'énergie prélevée sur le réseau.

Exemple : une entreprise industrielle a une charge maximale convenue de 500 kW sur le réseau. Si des machines se mettent soudainement en marche et que la charge menace de passer à 600 kW, la batterie fournit instantanément 100 kW, de sorte que seuls 500 kW sont prélevés sur le réseau. Le pic de charge le plus élevé de l'année est ainsi plafonné et l'entreprise ne paie pas de prix excessifs pour l'électricité. Les gestionnaires de réseau récompensent ce comportement par des tarifs réduits, car le client contribue à la stabilité du réseau grâce au lissage des pics de consommation. Concrètement, cela signifie que le stockage par batterie doit être dimensionné en conséquence (puissance et capacité) afin de pouvoir supporter les pics de charge typiques de l'entreprise pendant la durée nécessaire. Souvent, quelques minutes à quelques heures de décharge suffisent, car de nombreux pics de charge ne sont que de courte durée.

Les systèmes de peak shaving sont adaptés individuellement au profil de charge. Il est important de procéder à une analyse précise des données de consommation au préalable afin que le stockage ne soit ni sous-dimensionné ni surdimensionné. Une fois que tout est coordonné, le système fonctionne de manière entièrement automatique et ne nécessite pratiquement aucune intervention. Beaucoup de nos clients combinent d'ailleurs le peak shaving avec l'optimisation de leur consommation propre : l'électricité solaire stockée pendant la journée est utilisée le soir pour le peak shaving, ce qui permet au stockage d'avoir un double effet.

FAQ – Limitation des pics de charge

Peak Shaving lohnt sich immer dann, wenn Ihre höchste Leistungsaufnahme (kW-Peak) Ihre Stromrechnung spürbar nach oben treibt.
Ein klarer Indikator aus der Praxis:

  • Wenn Sie regelmäßig kurze Lastspitzen erzeugen (Maschinenstart, Kühlketten, Lüftung, Verdichter, Ladepunkte),

  • und Ihr Netzbetreiber leistungsbezogene Entgelte verrechnet (kW-Spitzenwert pro Jahr / Monat),

  • dann liegt hier eines der größten Einsparpotenziale im gesamten Energiemanagement.

Energieplaner sagen oft:

„Wenn du jede Woche eine oder mehrere Spitzen >20–30 % über deiner Grundlast hast, verbrennst du jeden Monat Geld.“

Empfehlung:
Lastgangdaten (mind. 15-Minuten-Auflösung, besser 1–5 Minuten) analysieren. Sobald deutliche Peaks sichtbar sind, lohnt Peak Shaving fast immer.

Die tatsächliche Einsparung hängt vom Tarif ab – aber Energieberater aus dem Industrie-Bereich zeigen regelmäßig:

  • 10–25 % geringere Energiekosten sind realistisch

  • Bei besonders hohen Leistungspreisen sogar bis zu 35 %

  • Viele Projekte amortisieren sich in 3–7 Jahren, manche schneller

Grund:
Der teuerste Teil des Stroms ist meist nicht die kWh – sondern die einzelne höchste kW-Spitze im Abrechnungszeitraum.

In der Praxis berichten Fachplaner:

„Ein einziger Peak im Jahr kann den gesamten Leistungspreis bestimmen. Wenn der Speicher nur diesen einen Tag rettet, ist er schon halb amortisiert.“

Empfehlung:
Lassen Sie sich die Kosten pro kW-Leistung und pro Monat/Jahr erklären – das ist die wichtigste Stellschraube.

Ja – in den meisten Betrieben reichen 3 bis 15 Minuten Energiespeicher-Leistung (!) aus, um teure Peaks vollständig wegzuschneiden.

Technische Fachplaner bestätigen:

  • Die meisten Lastspitzen sind extrem kurz

  • Maschinen ziehen beim Anfahren sehr hohe Leistung (0,5–2 Minuten)

  • Kühlanlagen springen meist nur kurzzeitig extrem hoch

  • E-Lader verursachen Peaks nur beim Start oder bei mehreren gleichzeitigen Ladevorgängen

Daher sind Leistung (kW) und Reaktionsgeschwindigkeit wichtiger als große kWh-Kapazität.

Experten sagen oft:

„Für Peak Shaving zählt Sekunden-Reaktion, nicht Tagesreichweite.“

Empfehlung:
Speicher nicht nach kWh-„Bauchgefühl“ kaufen – sondern nach der benötigten kW-Leistung für Peak-Cut.

Eine PV-Anlage ist ein perfekter Partner für Peak Shaving.
Viele der effizientesten Systeme kombinieren:

  • PV für Grundlast & Einsparung tagsüber

  • Batterie für Peaks & schnelle Reaktion

Fachleute nennen das:
„Hybrid Peak Shaving + Eigenverbrauchsoptimierung“

Warum ist das so effektiv?

  • PV produziert oft just in time zusätzliche Leistung

  • Wenn ein Peak entsteht und die PV nicht reicht, springt der Speicher ein

  • Überschussstrom kann den Speicher gleichzeitig effizient laden

Ein Energiemanager aus der Industrie bringt es so auf den Punkt:

„PV glättet die Grundlast – der Speicher säubert die Peaks.“

Empfehlung:
Bei Kombination mit PV unbedingt ein EMS (Energiemanagement-System) einplanen, das beides intelligent steuert.

Die 4 häufigsten Fehler aus Energieprojekten & Foren:

1. Speicher nur nach Kapazität (kWh) kaufen, nicht nach Leistung (kW)

Peak Shaving braucht hohe kW, nicht unbedingt viele kWh.
Viele Unternehmen kaufen zu große (teure) Batterien, aber zu schwache Leistungseinheiten.

2. Fehlendes oder schlechtes Energiemanagement (EMS)

Ohne präzises Last-Monitoring können Peaks zu spät erkannt werden.
Expertenwarnung:

„Ein Speicher ohne gutes EMS ist wie ein Auto ohne Bremse.“

3. Nur einen Peak analysieren – nicht das ganze Jahr

Lastspitzen sind oft saisonal (Sommer – Kühlung, Winter – Heizung, Produktion – Kampagnenbetrieb).

4. Kein Backup-Konzept für den Notfall

Viele Speicher werden so eingestellt, dass sie alle Peaks mitnehmen – dadurch fehlt Energie für echte Störungen.

Empfehlung:

  • Immer zuerst das Lastverhalten 12 Monate rückwärts analysieren

  • Peak-Daten sauber clustern (kurz – mittel – lang)

  • Leistung & Batteriekapazität getrennt planen

  • EMS mit Prioritätenlogik nutzen (Peak Shaving / Backup / PV-Integration)

Pourquoi le plafonnement des pics de charge est-il utile pour les entreprises ?

Les entreprises commerciales et industrielles dont les besoins en énergie fluctuent peuvent particulièrement bénéficier du peak shaving. Les frais d'utilisation du réseau en sont une raison importante : de nombreux tarifs d'électricité pour les gros consommateurs comprennent des frais liés à la puissance, qui sont calculés en fonction de la puissance maximale consommée. En limitant ces pics de charge, il est possible de réduire considérablement ce poste de coûts. Dans de nombreuses entreprises, les frais d'utilisation du réseau représentent environ 20 % des coûts totaux d'électricité, ce qui représente un potentiel d'économies considérable.

De plus, le plafonnement des pics de charge permet d'éviter des coûts indirects : souvent, les entreprises qui ne disposent pas de stockage doivent augmenter leur puissance connectée à un coût élevé pour couvrir les pics rares, ou elles risquent la surcharge et les coupures. Avec un stockage par batterie comme tampon, la puissance prélevée sur le réseau reste contrôlée en dessous d'une limite définie. Les gestionnaires de réseau récompensent cela par des tarifs plus bas et une charge moindre sur le réseau électrique local. Selon le profil de charge, le plafonnement des pics de charge peut ainsi permettre des économies d'électricité de 10 à 15 %, comme le montrent des exemples dans l'industrie. De plus, il améliore le maintien de la tension et réduit le risque de problèmes de réseau pendant le fonctionnement.

En bref : pour les entreprises qui connaissent des pics de charge importants, par exemple en raison de la présence de grosses machines, d'entrepôts frigorifiques, de systèmes de ventilation ou de stations de recharge, le plafonnement des pics de charge est une mesure extrêmement efficace pour réduire les coûts énergétiques courants tout en stabilisant l'alimentation électrique. À une époque où les tarifs du réseau et les prix de l'électricité ne cessent d'augmenter, cette méthode devient de plus en plus attractive.

À qui le plafonnement des pics de charge est-il particulièrement profitable ?

En principe, pour toute entreprise qui connaît parfois des pics de consommation importants et qui surveille sa facture d'électricité. Le peak shaving est particulièrement intéressant pour les entreprises des secteurs suivants :

  • Industrie métallurgique et mécanique : par exemple, les aciéries, les fonderies ou les grands constructeurs de machines, où le démarrage simultané des machines provoque des pics extrêmes.
  • Industrie alimentaire et entrepôts frigorifiques : les groupes frigorifiques et les compresseurs démarrent souvent simultanément et génèrent de courts pics de charge qui peuvent coûter cher.
  • Chimie et production avec des processus par lots : les processus qui se déroulent par cycles et qui consomment beaucoup d'énergie au démarrage bénéficient de systèmes de stockage pour fournir le courant de démarrage.
  • Grands immeubles de bureaux ou hôpitaux : les systèmes de climatisation, les ascenseurs et autres consommateurs peuvent générer ensemble des pics de charge – un système de stockage peut ici également servir d'onduleur et lisser les pics.
  • Parcs de recharge pour la mobilité électrique : de nombreuses voitures électriques rechargeant en parallèle impliquent des puissances élevées en peu de temps. Un système de stockage par batterie peut soulager l'infrastructure de recharge en tamponnant le courant de recharge, évitant ainsi les pics de charge dans le réseau.

La rentabilité de l'investissement peut souvent être estimée à partir du profil de charge actuel et de la structure tarifaire en vigueur. En règle générale, si vous avez des pics importants dans la courbe de charge chaque année et que vous payez un montant élevé par kW de puissance facturée (par exemple > 80 €/kW/an), le plafonnement des pics de charge est généralement rentable. Dans de nombreux cas, un système de stockage s'amortit en quelques années grâce aux économies réalisées sur les frais de réseau et les prix de l'électricité. De plus, le lissage des pics permet parfois de bénéficier de la règle des 2 500 heures ou d'autres exonérations de frais de réseau, ce qui apporte des avantages supplémentaires. Nous vous conseillons volontiers afin de déterminer le potentiel dans votre cas spécifique.

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