Alors que le monde s'oriente vers l'adoption massive des énergies renouvelables et l'abandon des combustibles fossiles, de nombreuses options sont en cours d'étude. L'adoption de sources d'énergie renouvelable est un facteur clé de cette transition vers l'énergie à faibles émissions de carbone, et l'énergie solaire mérite une attention toute particulière.
L'énergie solaire peut-elle être stockée ?
Le stockage de l'énergie solaire est-il possible ? L'énergie solaire disparaît si elle n'est pas utilisée dès qu'elle est générée. Cependant, la stocker permettrait de l'utiliser lorsqu'aucune énergie n'est produite, c'est-à-dire lorsque le soleil ne brille pas dans le cas de l'énergie solaire. Non seulement les systèmes de stockage de l'énergie solaire permettent aux utilisateurs, particuliers et professionnels, de tirer le meilleur parti de leurs panneaux solaires, également appelés panneaux photovoltaïques (PV), mais ils permettent également de réduire les coûts, d'améliorer l'efficacité des réseaux énergétiques, et de réduire les émissions de carbone et des gaz à effet de serre (GES) nocifs.
Ferme solaire dans une plaine
Le stockage de l'énergie solaire ne signifie pas seulement stocker l'énergie excédentaire pour une utilisation ultérieure lorsque la production baisse et que la demande augmente. Cela signifie également que cette énergie pourra être utilisée pour éviter toute perturbation à court terme de l'alimentation énergétique, comme les pannes ou les problèmes liés aux générateurs ou à l'entretien de routine. Un système de stockage de l'énergie solaire fiable permettra aux utilisateurs de maintenir leurs systèmes électriques en fonctionnement, en toutes circonstances.
Combien de temps l'énergie solaire peut-elle être stockée ?
Cela dépend du type de système de stockage de l'énergie solaire utilisé. Les systèmes mécaniques et les batteries ont souvent des « fuites » d'énergie lorsqu'elles sont stockées et libérées, il est donc difficile de réaliser des calculs précis. Cependant, les batteries de stockage de l'énergie solaire peuvent conserver leur charge pendant cinq jours.
Différentes méthodes de stockage de l'énergie solaire
Il existe trois types de méthodes de stockage de l'énergie solaire : thermique, mécanique et par batterie.
Stockage thermique
Les systèmes de stockage d'énergie thermiques utilisent des liquides, généralement du sel fondu et de l'eau, pour absorber et retenir la chaleur générée par le soleil. Le matériau est placé dans un réservoir isolé et l'énergie est libérée lorsque cela s'avère nécessaire, pour chauffer, refroidir ou générer de l'électricité (l'eau bout par la chaleur et la vapeur produite entraîne une turbine pour créer de l'énergie électrique).
Stockage mécanique
L'objectif d'un système de stockage d'énergie mécanique est de convertir l'énergie électrique excédentaire en énergie mécanique et de la transformer en électricité lorsque cela s'avère nécessaire. L'une des méthodes existantes consiste à utiliser un volant connecté à un arbre rotatif. Un surplus d'électricité fait tourner le volant lourd, qui génère ensuite sa propre électricité pour une utilisation ultérieure. Une autre méthode consiste à pomper l'eau jusqu'à un réservoir à l'aide d'une pompe hydraulique. L'eau circule ensuite dans les turbines pour produire de l'électricité. Il existe une troisième option de stockage d'énergie mécanique qui consiste à pomper l'air comprimé dans d'énormes conteneurs et à le libérer pour produire de l'électricité.
Batteries de stockage de l'énergie solaire
Système de stockage d'énergie Atlas Copco ZBC pour les applications solaires
Les systèmes de stockage de l'énergie solaire basés sur des batteries (lithium-ion, plomb-acide, nickel-cadmium ou nickel-hydrure métallique) peuvent stocker l'énergie collectée par les panneaux solaires. Nous connaissons tous la façon dont les batteries de nos téléphones portables se chargent et dont elles libèrent de l'énergie tout au long de la journée. Nous comprenons de mieux en mieux le fonctionnement des véhicules électriques que l'on branche à des bornes de recharge de batterie (les batteries de véhicules électriques peuvent supporter jusqu'à 100 kWh).
Quelle est la meilleure méthode de stockage de l'énergie solaire ?
Les systèmes de stockage d'énergie thermiques permettent de réduire les émissions de CO2 et les coûts, mais l'énergie ne peut pas être stockée ou libérée à une température constante et une grande quantité d'énergie doit être utilisée pour convertir les solides en liquides. En ce qui concerne les systèmes de stockage d'énergie mécaniques, les volants peuvent fournir de l'énergie rapidement, mais ne peuvent stocker que de petites quantités d'énergie, et la pompe hydraulique nécessite l'accès à de grands réservoirs, ce qui peut impliquer la construction de barrages solides et peut s'avérer très coûteux en termes d'installation et d'utilisation.
De loin, les meilleures méthodes de stockage de l'énergie solaire sont celles qui sont basées sur les batteries.
Batteries au lithium-ion
Système de stockage d'énergie grand format Atlas Copco ZBC
Les batteries plomb-acide sont populaires depuis des années et ont fréquemment été appliquées dans les systèmes de stockage de l'énergie solaire. En effet, elles constituent l'option la moins chère pour le stockage de l'énergie solaire, mais elles ont une durée de vie réduite. En outre, seul un pourcentage relativement faible de l'énergie stockée dans une batterie plomb-acide peut être utilisé, un entretien régulier est nécessaire et une ventilation externe est obligatoire, ce qui limite les options d'installation.
En revanche, par rapport aux batteries plomb-acide, les batteries au lithium-ion (Li-ion) sont reconnues comme offrant la meilleure option pour les batteries de stockage de l'énergie solaire. Ces batteries à haute densité, légères et à faible entretien avec un design ultracompact sont celles utilisées pour nos téléphones et autres équipements portables. Elles sont fiables et garantissent de meilleures performances durables tout au long de leur durée de vie. Les batteries Li-ion représentent désormais un moyen très économique de stocker l'énergie solaire, notamment parce qu'elles garantissent une durée de vie plus longue et une profondeur de décharge supérieure (DoD).
Vous recherchez des solutions de stockage d'énergie durables ?
Les avantages de l'association du stockage d'énergie et de l'énergie solaire
L'énergie solaire constitue un moyen durable de fournir de l'électricité aux domiciles, bureaux et usines pour l'avenir, mais sans systèmes de stockage de l'énergie solaire, les avantages de l'énergie solaire ne pourront jamais être entièrement exploités. Comme nous le savons, la demande en énergie est élevée à plusieurs moments de la journée où la production d'énergie solaire est faible. Par exemple, en soirée, l'électricité est nécessaire pour l'éclairage ou pour alimenter des opérations de construction ou des événements. En résumé, les systèmes de stockage d'énergie au Lithium-ion permettent d'accéder à une énergie solaire conséquente lorsque cela s'avère nécessaire, plutôt que lorsqu'elle est générée.
Les systèmes de stockage de l'énergie solaire sont-ils chers ? Quel est leur coût ?
L'acquisition et l'installation des panneaux photovoltaïques peuvent être coûteuses (les coûts réels dépendent de la taille de l'installation). Il est donc essentiel de collecter le maximum d'énergie en les connectant à un système de stockage de l'énergie solaire basé sur les toutes nouvelles technologies, afin de garantir un fonctionnement aussi efficace et à moindre coût que possible.
Les utilisateurs peuvent réduire leurs coûts en s'appuyant sur des systèmes de stockage d'énergie au Li-ion, tels que les modèles ZBC et ZBP d'Atlas Copco, avec un accès instantané à l'électricité, tout en atteignant des niveaux inégalés de durabilité. Ces solutions de stockage d'énergie innovantes, qui peuvent fournir plus de 12 heures d'électricité à partir d'une seule charge, sont capables de réduire les coûts d'exploitation ainsi que le coût total de possession (CTP). En outre, les systèmes de stockage d'énergie d'Atlas Copco associés à l'énergie solaire représentent une solution 100 % renouvelable.
