Pourquoi est-il important pour les personnes qui possèdent des panneaux solaires d’avoir un système de stockage d’énergie ?
La demande de systèmes de panneaux solaires augmente à mesure que les particuliers et les entreprises cherchent des moyens de réduire leurs coûts énergétiques et d'avoir un impact positif sur l'environnement. Par exemple, le nombre de panneaux solaires installés aux États-Unis en 2022 produirait suffisamment d'électricité pour alimenter 22 millions de foyers, même si nous n'exploitons qu'une fraction de l'énergie solaire.
Les panneaux solaires présentent toutefois certaines limites. L’un de leurs principaux inconvénients est qu’ils ne peuvent produire de l’électricité que lorsqu’ils sont exposés au soleil, ce qui entraîne une baisse de l’efficacité par temps nuageux ou en hiver, lorsque les heures de clarté sont plus courtes. À l’inverse, les jours ensoleillés, les panneaux solaires produisent souvent plus d’énergie que nécessaire, mais cet excédent d’énergie est gaspillé car les panneaux n’ont pas la capacité de le stocker.
Heureusement, les systèmes de stockage d’énergie solaire peuvent résoudre ces deux problèmes. Ils ont la capacité de collecter l’excédent d’électricité produit par les panneaux, de le stocker et de le rendre disponible à tout moment. Dans certains cas, ces systèmes de stockage peuvent même accumuler de l’énergie pendant l’été, lorsque les sources renouvelables génèrent un excédent d’énergie, et l’utiliser plus tard pendant les mois d’hiver, lorsque la demande est élevée mais que l’approvisionnement en énergie solaire est limité.
Les panneaux solaires équipés de dispositifs de stockage gagnent en popularité comme source d'énergie de secours, notamment lors de pannes de courant causées par des conditions météorologiques extrêmes. Lorsque de telles perturbations se produisent, les panneaux seuls ne sont pas en mesure de produire de l'électricité. Cependant, si les propriétaires disposent d'un système de stockage, ils peuvent facilement accéder à l'énergie stockée pour répondre à leurs besoins en électricité.
Dans les cas où les propriétaires de panneaux solaires sont toujours connectés au réseau électrique, ils peuvent s'approvisionner en électricité auprès de leur fournisseur d'électricité lorsque leur système solaire ne produit pas suffisamment d'énergie. De plus, dans de nombreux États, l'excédent d'énergie produit par les panneaux peut être renvoyé au réseau en échange de crédits grâce à un processus appelé facturation nette. Cependant, par mesure de sécurité, lorsque le réseau électrique tombe en panne, les onduleurs solaires raccordés au réseau s'arrêtent automatiquement, ce qui empêche les panneaux solaires de fonctionner.
Avec un système de stockage solaire, les pannes de courant sont moins préoccupantes car les propriétaires peuvent simplement se connecter à leur dispositif de stockage et accéder à l'énergie nécessaire.
Quelles sont les principales catégories de stockage d’énergie solaire ?
Choisir la méthode de stockage optimale pour l'énergie produite par les panneaux solaires peut s'avérer un peu compliqué en raison de la grande variété d'options disponibles. Si cela permet aux entreprises de choisir la méthode de stockage la mieux adaptée à leurs besoins, cela peut également créer de la confusion lorsqu'il s'agit de comprendre le fonctionnement de chaque méthode et quelles sont leurs exigences spécifiques.
Explorons brièvement les différents types de stockage d’énergie solaire et leurs principales caractéristiques.
Batteries solaires
Les batteries solaires sont devenues de plus en plus courantes pour stocker l’énergie solaire, principalement en raison de leur baisse significative du coût ces dernières années. Le prix des batteries lithium-ion, en particulier, a diminué de 89 %, passant de plus de 1 200 $/kWh en 2010 à 132 $/kWh en 2021. Cette réduction substantielle des coûts les a rendues beaucoup plus abordables pour les ménages et les petites entreprises. Les batteries solaires sont désormais l’un des moyens les plus simples et les plus pratiques de servir de source d’alimentation de secours lorsque les panneaux solaires ne produisent pas suffisamment d’énergie ou en cas de panne de courant du réseau.
Il existe quatre principaux types de batteries solaires disponibles sur le marché :
Batteries au plomb : elles existent depuis longtemps et sont connues pour leur fiabilité et leur prix abordable. Cependant, elles sont encombrantes, lourdes et nécessitent un entretien régulier.
Batteries lithium-ion : ces batteries sont plus petites, plus légères et peuvent stocker plus d'énergie. Elles ont une durée de vie plus longue et nécessitent peu d'entretien, mais elles restent plus chères que les batteries plomb-acide.
Piles au nickel-cadmium : ces piles sont durables et peuvent fonctionner à des températures extrêmes. Cependant, elles contiennent du cadmium toxique, ce qui rend leur élimination difficile sur le plan environnemental.
Batteries à flux : ces batteries utilisent un électrolyte à base d'eau qui circule entre les compartiments de la batterie. Elles ont une longue durée de vie et peuvent être facilement étendues, mais elles sont actuellement chères et difficiles à installer en raison de leur grande taille.
Une autre option consiste à utiliser un système de stockage thermique, qui stocke la chaleur dans un fluide ou un matériau solide jusqu'à ce qu'elle soit nécessaire. Cette chaleur stockée peut ensuite être convertie en électricité. Les systèmes de stockage thermique peuvent stocker de grandes quantités d'énergie pendant des mois, mais nécessitent beaucoup d'espace et entraînent des coûts initiaux élevés.
L'hydroélectricité à accumulation par pompage est la méthode de stockage d'énergie la plus courante à l'échelle industrielle. Elle consiste à pomper l'eau vers le haut dans un réservoir en cas de faible demande et à utiliser l'eau courante pour produire de l'électricité en cas de forte demande. Cette méthode nécessite des paysages adaptés, de l'espace pour les réservoirs et des investissements et une planification importants.
Dans l’ensemble, chaque méthode de stockage présente ses avantages et ses limites, nécessitant une réflexion approfondie en fonction des besoins et des contraintes spécifiques.
Le choix de la méthode de stockage appropriée dépend des besoins et des objectifs spécifiques. La capacité et la durée de vie des batteries solaires peuvent être limitées, ce qui les rend moins adaptées aux entreprises ayant des besoins énergétiques élevés. Le stockage thermique ou hydraulique peut stocker de plus grandes quantités d'énergie pendant une durée plus longue, mais nécessite une planification et des investissements importants.
Pour maximiser l'utilisation de l'énergie stockée, une solution de gestion des systèmes de stockage et de suivi de la consommation énergétique peut s'avérer nécessaire. En conclusion, l'énergie solaire fournit une énergie propre et abondante, et son stockage via des systèmes de stockage solaire permet aux entreprises de s'appuyer sur l'énergie solaire même lorsque les niveaux de production sont faibles, réduisant ainsi les coûts énergétiques et l'impact environnemental.
