Depuis plusieurs années, je travaille sur des projets où l'énergie locale, la résilience et la réduction des coûts opèrent au cœur des décisions industrielles. Mettre en place un microgrid hybride sur un site industriel en intégrant du stockage second‑life (batteries réutilisées issues de véhicules électriques, par exemple) est une piste très concrète pour concilier durabilité et performance opérationnelle. Dans cet article, je partage mon retour d'expérience sur l'architecture, les choix techniques, et surtout une étude de coûts pragmatique pour vous aider à évaluer la faisabilité d'un tel projet.

Pourquoi un microgrid hybride et pourquoi du second‑life ?

Un microgrid hybride combine généralement plusieurs sources : photovoltaïque (PV), groupes électrogènes (ou réseau principal), et stockage. Sur site industriel, l'objectif n'est pas seulement d'économiser de l'énergie : il s'agit d'améliorer la continuité de service, de lisser les puissances de pointe, d'optimiser la facture électrique (tarifs, pénalités), et d'augmenter l'autonomie en cas de coupure réseau.

Le stockage second‑life présente trois atouts majeurs :

  • Coût d'acquisition réduit par rapport au neuf.
  • Impact environnemental diminué en prolongeant la durée de vie utile des batteries EV.
  • Disponibilité croissante : avec la montée des véhicules électriques, l'offre s'élargit (ex : modules Nissan Leaf, Tesla modules, BMW, etc.).

    • En revanche, il faut rester vigilant sur la variabilité de l'état de santé (SoH), l'hétérogénéité des modules, et la nécessité d'un BMS et d'une qualification stricte.

    Architecture technique type

    Voici l'architecture que je recommande pour un microgrid industriel hybride avec stockage second‑life :

  • Parc PV sur toiture ou ombrières.
  • Armoires de conversion : onduleurs hybrides ou onduleurs PV + onduleurs de stockage.
  • Battery Energy Storage System (BESS) assemblé à partir de modules second‑life, intégrant un BMS centralisé et un système de sécurité (fuse, DC‑disconnect, ventilation/feu).
  • Contrôleur d'énergie central (Energy Management System, EMS) pour l'orchestration : optimisation des flux, gestion du peak shaving, islanding et black start.
  • Interface avec SCADA industriel et supervision (pour alerter maintenance, intégrer prédictive maintenance).
  • Protections électriques : sectionneurs, relais de protection, systèmes anti‑îlotage conformes aux normes locales.

    • Sur le plan logique, l'EMS doit pouvoir :

  • Prioriser l'autoconsommation PV quand la production est suffisante.
  • Gérer la charge/décharge des batteries selon l'état de santé et les cycles disponibles.
  • Faire du stockage pour réduction de puissance de pointe (peak shaving) pendant les heures pleines.
  • Assurer le fonctionnement en mode îlot (islanding) si le réseau tombe.

    • Caractéristiques du stockage second‑life

    Pour un projet industriel, je vise typiquement une cible de 1 à 4 MWh selon la taille du site et les objectifs (autonomie partielle, power‑shaving, secours). Les étapes clés pour valoriser du second‑life :

  • Qualification des modules : tests de capacité, résistance interne, cycles restants.
  • Remontée en modules homogènes : regrouper par SoH et tension pour éviter déséquilibres.
  • Intégration d'un BMS adapté, capable de gérer les disparités et d'appliquer des stratégies de reconditionnement.
  • Design mécanique et thermique : racks adaptés, gestion active de la température.

    • À titre d'exemple, des modules Nissan Leaf ont été utilisés dans plusieurs projets pilotes. Tesla modules sont aussi fréquents, mais l'accès peut être plus limité selon les marchés. L'important est la traçabilité et la documentation du cycle de vie pour la sécurité et l'assurance.

    Estimation des coûts (ordres de grandeur)

    Les chiffres varient fortement selon le pays, la disponibilité des modules second‑life, la main d'œuvre et les contraintes réglementaires. Voici un tableau synthétique que j'utilise souvent pour dimensionner un projet pilote de 500 kWh à 1 MWh :

    Poste 500 kWh (estimation) 1 000 kWh (estimation)
    Modules second‑life (achat & qualification) 60 000 – 90 000 CHF 110 000 – 180 000 CHF
    Intégration BMS & racks 20 000 – 35 000 CHF 35 000 – 60 000 CHF
    Onduleurs / conversion & protections 30 000 – 45 000 CHF 50 000 – 80 000 CHF
    EMS + SCADA integration 15 000 – 30 000 CHF 25 000 – 45 000 CHF
    Travaux civils / installation / sécurité incendie 10 000 – 25 000 CHF 20 000 – 40 000 CHF
    Coûts projet & permis 5 000 – 15 000 CHF 8 000 – 20 000 CHF
    Total CAPEX 140 000 – 240 000 CHF 248 000 – 425 000 CHF

    En comparaison, un BESS neuf aurait des coûts CAPEX significativement plus élevés (généralement 30–60% de plus, selon la période et la technologie). Les OPEX annuels (maintenance, vérifications, remplacements partiels) pour un second‑life sont à estimer autour de 2–5% du CAPEX selon la politique de maintenance et la criticité.

    Retour sur investissement et scénarios

    La rentabilité dépend essentiellement des usages : arbitrage tarifaire (heures creuses/pleines), diminution de la puissance souscrite, évitement de pénalités, et la valeur du secours. Sur des sites avec forts pics de puissance, le peak shaving peut générer 10–40 kCHF/an pour des entreprises moyennes. En intégrant un système EMS performant et des prévisions PV, j'ai observé des temps de retour (simple) entre 4 et 8 ans pour des projets bien dimensionnés et avec un mix d'usages (économie d'énergie + services de secours).

    Risques et points d'attention

    Voici les risques que je surveille et les mesures correspondantes :

  • Variabilité SoH : réaliser une qualification stricte et conserver des marges opérationnelles (ne pas utiliser 100% du SoC).
  • Sécurité incendie : installation de systèmes de détection thermique, ventilation et coupe‑circuit automatique.
  • Conformité réglementaire : vérifier normes locales, exigences de raccordement, et assurances.
  • Interopérabilité EMS/SCADA : privilégier des protocoles standard (Modbus, OPC UA) et prévoir des API ouvertes.
  • Durée de vie résiduelle incertaine : planifier un remplacement progressif et un plan de fin de vie.

    • Mise en œuvre opérationnelle et maintenance

    Le déploiement doit se faire par phases :

  • Phase 0 : études de faisabilité (profil de charge, études PV, disponibilité second‑life).
  • Phase 1 : tests de qualification des modules et prototypage d'un rack pilote.
  • Phase 2 : intégration BMS + EMS et tests d'intégration avec le site.
  • Phase 3 : montée en puissance, supervision et adaptation des stratégies opérationnelles.

    • La maintenance inclut : contrôles thermiques réguliers, équilibrage cellulaire si possible, suivi des cycles et mise à jour du firmware du BMS. J'insiste sur la nécessité d'un contrat de service clair, avec SLA pour interventions critiques.

    Aspects durables et opportunités

    Au‑delà de l'économie, le second‑life permet de réduire l'empreinte carbone associée au stockage. Pour les industriels qui cherchent à obtenir des labels ou à documenter leur trajectoire bas carbone, c'est un levier intéressant. De plus, la modularité des modules second‑life rend possible une montée progressive du stockage, alignée sur la stratégie financière.

    Si vous envisagez un projet similaire sur votre site, je peux vous aider à cadrer l'étude de faisabilité : profil de consommation, calculs de dimensionnement, choix de fournisseurs (intégrateurs BESS, fournisseurs de modules second‑life), et scénarios économiques personnalisés. Partagez les éléments de votre site (profil de charge, contraintes, objectifs) et nous pourrons avancer ensemble sur une feuille de route pragmatique.