LES BASES DU STOCKAGE DE L'ÉNERGIE SOLAIRE
Les panneaux solaires (ou cellules photovoltaïques – PV) transforment la lumière du soleil en énergie. En l'absence de système de stockage, cette énergie doit être acheminée et injectée dans le réseau électrique local. Il s'agit d'une excellente solution pour contribuer à compenser la demande en électricité du réseau pendant les heures de pointe, mais aussi d'un moyen de réduire, voire d'éliminer, les factures d'énergie.
STOCKAGE D'ÉNERGIE PAR BATTERIE À USAGE RÉSIDENTIEL
Le stockage d'énergie permet d'utiliser cette électricité après le coucher du soleil. Sans moyen de stocker l'énergie, l'excédent d'énergie solaire est injecté dans le réseau ou perdu. Avec un système de stockage d'énergie solaire adapté, cette même énergie peut être utilisée la nuit, ce qui permet de réduire et de compenser les factures d'énergie élevées, ainsi qu'en cas de coupure du réseau. Le stockage d'énergie solaire transforme l'énergie solaire, qui n'était auparavant qu'un complément pendant la journée, en une ressource énergétique disponible à tout moment. Considérez les panneaux solaires comme votre salaire et le stockage par batterie comme votre compte d'épargne.
POURQUOI UN STOCKAGE ÉNERGÉTIQUE EFFICACE EST-IL IMPORTANT ?
L'efficacité énergétique détermine la quantité d'énergie utilisable qui parvient effectivement jusqu'à votre logement. Des systèmes de stockage d'énergie solaire bien conçus réduisent le gaspillage d'électricité, font baisser les factures d'électricité et améliorent la fiabilité. Les systèmes de stockage d'énergie mal dimensionnés entraînent des pertes d'énergie dues à des conversions inutiles ou à des cycles courts, ce qui augmente les coûts à long terme (Denholm et al.).
Si vous installez vous-même un système de stockage d'énergie solaire, veillez à utiliser un outil de dimensionnement des panneaux solaires et des batteries afin d'optimiser votre rendement. Et si vous faites appel à un installateur solaire de confiance, assurez-vous de discuter avec lui pour déterminer la puissance appropriée de l'onduleur hybride (12K-2P, 15K-2P ou 18K-2P) et le nombre de batteries qui répondront à vos besoins.
TYPES DE SYSTÈMES DE STOCKAGE DE L'ÉNERGIE SOLAIRE
SOLUTIONS DE STOCKAGE PAR BATTERIE
Les systèmes de batteries constituent le moyen le plus courant de stocker l'énergie solaire à domicile. Le stockage par batterie permet aux particuliers de stocker l'électricité produite par leurs panneaux solaires et de l'utiliser plus tard, que ce soit pendant la nuit ou en cas de coupure de courant.
-
- Les batteries lithium-ion s'imposent dans les installations résidentielles en raison de leur compacité, de leur efficacité et de leur longue durée de vie.
- Les batteries au plomb sont moins chères à l'achat, mais elles s'usent plus vite et nécessitent davantage d'entretien.
- Les batteries à flux ont une longue durée de vie, mais elles restent coûteuses et peu répandues dans les installations résidentielles.
SOLUTIONS DE STOCKAGE THERMIQUE
Le stockage thermique permet de capter la chaleur plutôt que l'électricité.
Il s'agit d'une option principalement utilisée par les grands fournisseurs d'énergie et les projets commerciaux à grande échelle. Les systèmes solaires thermiques stockent la chaleur dans des fluides tels que l'eau ou le sel fondu, puis la restituent ultérieurement pour le chauffage ou la production d'électricité.
SOLUTIONS DE STOCKAGE MÉCANIQUES
Ces systèmes stockent de l'énergie en faisant monter l'eau en hauteur ou en comprimant de l'air sous terre.
Les méthodes de stockage mécanique comprennent le stockage par pompage et le stockage par air comprimé. Là encore, il s'agit d'une option principalement utilisée par les grands fournisseurs d'énergie et les projets commerciaux à grande échelle.
COMPARAISON DES COÛTS DES MÉTHODES DE STOCKAGE D'ÉNERGIE PAR BATTERIE
Des études montrent que le stockage par batterie entraîne certaines pertes d'énergie, mais que les onduleurs hybrides axés sur la valeur ajoutée et les systèmes énergétiques bien conçus permettent tout de même d'obtenir des gains significatifs en termes de fiabilité et de maîtrise des coûts (Denholm et al.).
TYPE DE BATTERIE |
CARACTÉRISTIQUES PRINCIPALES |
|---|---|
| Batteries au plomb | Coût initial faible, fréquence de remplacement plus élevée |
| Batteries lithium-ion | Coût initial plus élevé, meilleur rendement et durée de vie plus longue |
| Systèmes raccordés au réseau avec comptage net | Pas d'équipement de stockage, capacité de sauvegarde limitée |
FAQ SUR LES SYSTÈMES DE STOCKAGE D'ÉNERGIE SOLAIRE
Comment l'électricité produite par les panneaux solaires est-elle stockée
?
L'électricité produite par les panneaux solaires passe par un onduleur, qui transforme le courant continu (CC) en courant alternatif (CA). Lorsque la production dépasse la consommation du foyer, un système de batteries stocke l'électricité excédentaire avant qu'elle ne soit injectée dans le réseau. Plus tard, lorsque la production solaire diminue, la batterie alimente à nouveau le foyer en électricité.
Comment conserver l'
e d'énergie solaire pour une utilisation ultérieure
Pour préserver l'énergie solaire, il faut limiter les pertes lors de la charge, du stockage et de la décharge. Le dimensionnement adéquat des batteries, l'utilisation d'onduleurs efficaces et la mise en place de systèmes de gestion intelligente de l'énergie jouent tous un rôle à cet égard. Les systèmes conçus en fonction des habitudes réelles de consommation des ménages ont tendance à offrir de meilleures performances que les installations surdimensionnées ou mal adaptées.
Combien de temps l'énergie solaire peut-elle être stockée ?
Les systèmes de batteries stockent généralement l'énergie pendant plusieurs heures ou plusieurs jours, selon leur capacité et la demande. La plupart des systèmes résidentiels sont conçus pour fonctionner selon un cycle quotidien, en stockant le surplus de production diurne pour une utilisation nocturne. Le stockage saisonnier est techniquement possible, mais rarement rentable pour les particuliers.
Les solutions les plus abordables et les plus rentables
pour stocker l'énergie solaire
- Les batteries au plomb de 48 V constituent la solution la plus économique pour stocker l'énergie solaire. Toutefois, ce prix abordable s'accompagne de compromis en matière de rendement énergétique, de durée de vie de la batterie et de sécurité. Un câblage ou une ventilation inadéquats peuvent entraîner des risques graves.
- Les systèmes de stockage d'énergie au lithium-ion offrent une valeur à long terme et un retour sur investissement supérieurs, malgré un coût initial plus élevé.
POURQUOI « UN SYSTÈME QUI FAIT TOUT » N’EST PAS TOUJOURS LE MEILLEUR CHOIX
En théorie, on pourrait être tenté de se dire : « Pourquoi ne pas simplement installer l'onduleur le plus grand et le plus puissant, ainsi que toutes les batteries de secours, et en rester là ? » Mais dans la pratique, on se retrouve avec un système qui fait beaucoup de choses, mais qui n'est optimisé pour aucun de vos besoins.
DÉCOUVREZ LES SOLUTIONS DE STOCKAGE D'ÉNERGIE DOMESTIQUE SOL-ARK
COMMENT CHOISIR LE SYSTÈME DE STOCKAGE D'ÉNERGIE ADAPTÉ
La réponse que tout le monde adore détester, mais que les ingénieurs respectent, est : « Ça dépend. »
Et cela s'explique très bien. Les systèmes de stockage d'énergie ne sont pas universels, car toutes les habitations ne consomment pas l'énergie de la même manière. Elles ne sont pas soumises aux mêmes tarifs d'électricité. Et elles n'ont pas les mêmes priorités.
Un système d'énergie solaire pour votre logement doit être conçu pour répondre à vos besoins et aux objectifs que vous souhaitez atteindre. Sinon, vous vous retrouverez avec un système très puissant dont vous penserez qu'il fera tout à la perfection, mais qui, souvent, ne fonctionnera de manière optimale dans aucun domaine. Sans parler du fait qu'il vous coûtera plus cher qu'il ne le devrait.
BUT À DOMICILE |
OBJECTIF PRINCIPAL |
ÉLÉMENTS CLÉS À PRENDRE EN COMPTE |
RÉSULTAT DE LA CONCEPTION |
|---|---|---|---|
| Des logements axés sur la sécurité | Assurer le fonctionnement des équipements essentiels et de l'ensemble de la maison en cas de coupure de courant |
|
Le système est conçu pour assurer l'alimentation de la maison en cas de coupure de courant, et pas seulement pour réduire la facture d'électricité. |
| Des logements axés sur les économies | Réduire les coûts mensuels liés aux services publics et améliorer le retour sur investissement |
|
Un surdimensionnement de l'espace de stockage peut réduire le retour sur investissement en générant une capacité inutilisée et des coûts initiaux plus élevés. |
| Objectifs hybrides (pour la plupart des logements) | Trouver le juste équilibre entre la protection contre les coupures de courant et les économies d'énergie à long terme |
|
Une conception minutieuse du système garantit résilience et économies sans coûts superflus |
LES 10 PROCHAINES ANNÉES DU STOCKAGE DE L'ÉNERGIE SOLAIRE
Le stockage de l'énergie solaire devrait devenir plus abordable et plus répandu dans les foyers américains. Comme pour toute technologie, plus la durée de vie est longue, plus son coût diminue. Les fournisseurs d'énergie s'appuient de plus en plus sur les ressources énergétiques distribuées (RED) pour soutenir le réseau, accordant ainsi une importance croissante aux systèmes de stockage flexibles et bien gérés. La chimie des batteries, les logiciels de gestion de l'énergie et l'intégration au réseau ne cessent de progresser. Les nouveaux systèmes sont plus sûrs, plus efficaces et plus faciles à contrôler. Les coûts diminuent à mesure que leur adoption se généralise.
Bibliographie
Denholm, Paul, et al. « Le stockage de l'énergie solaire augmente la consommation d'énergie et les émissions. » École d'ingénierie Cockrell, Université du Texas à Austin, 2022.
« Intégration de l'énergie solaire : les bases de l'énergie solaire et du stockage ».Energy.gov, ministère américain de l'Énergie.
