Expliqué : Solutions de stockage

L'utilisation de l'énergie solaire est apparue comme un moyen pratique et à long terme de répondre aux besoins énergétiques croissants du monde tout en réduisant les émissions de gaz à effet de serre. Cependant, le caractère intermittent de l’énergie solaire pose l’un des principaux problèmes liés à son utilisation. Étant donné que le soleil ne brille pas tout le temps, la production d'énergie pendant les heures de plus grand ensoleillement peut ne pas coïncider avec la consommation maximale d'énergie. En conséquence, des options efficaces de stockage d’énergie sont nécessaires pour maximiser les avantages de l’énergie solaire et garantir un approvisionnement énergétique stable et fiable. Les obstacles technologiques au stockage de l’énergie solaire ont été levés ces dernières années grâce aux développements considérables de la technologie de stockage, la rendant plus pratique et plus rentable.

La norme industrielle en matière de stockage d'énergie dans de nombreuses applications différentes, y compris les systèmes solaires, estbatteries lithium-ion . Les améliorations de la densité énergétique et de l’efficacité ont été au centre des récents progrès de la technologie des batteries lithium-ion. Des solutions de stockage d'énergie solaire compactes et évolutives sont désormais possibles grâce à la capacité des batteries à haute densité énergétique à stocker plus d'énergie dans moins d'endroits. En outre, les progrès réalisés dans la composition chimique et la conception des batteries ont permis de réduire les temps de charge et d’améliorer l’efficacité de la conversion énergétique, permettant ainsi une meilleure utilisation de l’énergie solaire stockée.

Parmi les concurrents prometteurs pour le stockage étendu de l’énergie solaire figurentbatteries à flux redox . Les batteries à flux Redox, contrairement aux batteries conventionnelles, stockent l'énergie dans des électrolytes liquides dans des réservoirs séparés, permettant une puissance de sortie et une capacité énergétique évolutives indépendamment. Grâce à cette propriété, ils sont particulièrement bien adaptés au stockage d'énormes quantités d'énergie solaire produite pendant les périodes ensoleillées pour être utilisées pendant les périodes nuageuses ou nocturnes. Pour étendre l'utilisation des batteries à flux redox pour le stockage de l'énergie solaire, les efforts de recherche récents se sont concentrés sur la création de versions plus efficaces et plus abordables de la technologie.

Le potentiel debatteries à semi-conducteurs La résolution des problèmes de sécurité liés aux batteries lithium-ion conventionnelles a suscité beaucoup d'attention ces dernières années. Ces batteries utilisent un électrolyte solide à la place de l'électrolyte liquide, ce qui réduit le risque d'incendie et les rend moins sujettes à la surchauffe. Les batteries à semi-conducteurs sont une option souhaitable pour les applications de stockage d’énergie solaire à long terme en raison de leur stabilité supérieure et de leur endurance plus longue.

Supercondensateurs , également appelés ultracondensateurs, sont parfaits pour le stockage d'énergie à court terme dans les systèmes solaires car ils ont des caractéristiques de charge et de décharge rapides. La technologie des supercondensateurs a récemment fait des progrès dans l’expansion des capacités de stockage d’énergie tout en préservant leur densité de puissance élevée. Les supercondensateurs et les batteries lithium-ion peuvent être utilisés pour créer des systèmes de stockage d'énergie hybrides capables d'offrir à la fois un stockage d'énergie étendu et des capacités de réponse rapide, garantissant ainsi la meilleure utilisation possible de l'énergie solaire dans diverses circonstances.

Au lieu de transformer directement la chaleur du soleil en électricité, le stockage de l’énergie solaire thermique constitue une nouvelle stratégie. Des sels fondus ou des matériaux à changement de phase sont utilisés à haute températuresystèmes de stockage thermique pour collecter et stocker la chaleur solaire, qui peut ensuite être utilisée pour alimenter des turbines à vapeur afin de produire de l'électricité. En utilisant cette méthode, les centrales solaires peuvent continuer à produire de l’électricité même après le crépuscule, prolongeant ainsi l’utilisation de l’énergie solaire en dehors des heures d’ensoleillement.

Stockage d'énergie par gravité les appareils déplacent de gros objets défiant la gravité tout en stockant de l’énergie potentielle. Pour ce faire, ils utilisent de l’électricité solaire supplémentaire. Les objets lourds sont abaissés lorsque l'énergie est nécessaire, inversant ainsi la conversion de l'énergie potentielle en électricité. Cette idée offre une solution prometteuse de stockage d'énergie solaire à l'échelle du réseau, offrant un stockage de grande capacité et de longue durée pour stabiliser l'intégration des sources d'énergie renouvelables dans le réseau.