Même les plus fervents défenseurs du solaire s'accorderont sur une limite des panneaux solaires : ils ne produisent de l'électricité que lorsque le soleil brille. Cependant, les pics de consommation d'énergie surviennent souvent la nuit, ce qui coïncide avec la baisse de la production d'énergie solaire et entraîne des problèmes d'offre et de demande. Le problème est que, pendant les périodes ensoleillées de faible demande, les panneaux solaires produisent généralement suffisamment d'énergie pour répondre au pic de demande en fin de journée. Un stockage efficace de l'énergie solaire offre donc de nombreuses possibilités aux particuliers et aux entreprises.
Dans ce blog, nous allons approfondir
stockage solaire
, y compris ses avantages, ses principes de fonctionnement et comment vous aider.
Quels sont les avantages du stockage de l’énergie solaire ?
Stocker cet excédent d'énergie est essentiel pour optimiser tout système de panneaux solaires. Cela permet de réaliser des économies, d'améliorer l'efficacité du réseau et de réduire les émissions de combustibles fossiles. Le stockage de l'énergie solaire présente plusieurs avantages majeurs :
1. Équilibrer la charge électrique. Si l'électricité n'est pas stockée, elle doit être utilisée au moment de sa production. Le stockage d'énergie permet de stocker la production d'électricité restante pour une utilisation de pointe. Concernant les énergies renouvelables, le stockage de l'électricité excédentaire permet de maintenir l'éclairage lorsque le soleil se couche ou que le vent s'arrête. En résumé, le stockage d'énergie permet de charger l'accumulateur lorsque la production d'électricité est élevée et la demande faible, puis de le libérer lorsque la production d'électricité diminue et que la demande augmente.
2. Remplissez les champs vides. Le stockage solaire à court terme permet un flux d'énergie constant lors de brèves pannes du générateur, comme lors de passages nuageux ou d'entretiens de routine.
3. Résilience énergétique. Pour toutes sortes de raisons, des incendies de forêt aux intempéries, le réseau électrique est sujet aux interférences et aux interruptions. Le stockage solaire crée une mousse protectrice lors d'événements destructeurs en détournant notre source d'énergie.
Comment l’énergie solaire est-elle stockée ?
Le stockage de l'énergie solaire peut être divisé en trois catégories : l'énergie thermique, les batteries et les machines. Examinons-les rapidement.
Qu'est-ce que le stockage de chaleur ?
Le stockage d'énergie thermique utilise divers fluides (tels que l'eau ou le sel fondu) pour absorber et conserver la chaleur du soleil. Ce fluide chauffé est stocké dans un réservoir isolé jusqu'à ce que l'énergie soit nécessaire, généralement par ébullition de l'eau.
Qu'est-ce que le stockage sur batterie ?
L'énergie solaire peut également être stockée dans des cellules électrochimiques. Lorsque l'énergie solaire est injectée dans la batterie, les réactions chimiques entre ses composants stockent l'énergie. Lorsque la batterie est déchargée, la réaction s'inverse, permettant au courant de sortir de la batterie. Les batteries lithium-ion sont les plus couramment utilisées dans les applications solaires, et de nouvelles technologies de batteries se développent rapidement, offrant des solutions de stockage plus économiques et plus évolutives.
Qu'est-ce que le stockage mécanique ?
Mechanical energy storage uses the potential energy of objects to generate electricity. The mechanical storage method converts excess electrical energy into mechanical energy, which is converted back to electrical energy for later use. There are three main types of mechanical energy storage systems:
1. Flywheel
. This method uses excess electricity to spin the flywheel, which then generates electricity during peak demand times to provide fast energy.
2. Pumping
. For pumped storage, water is pumped uphill to a reservoir located above the turbine generator. When demand is high, water is allowed to flow through the turbine and generate electricity.
3. Compressed air.
Through this energy storage system, compressed air is pumped into large containers, such as storage tanks or underground formations. Release air to generate electricity during peak demand periods.
The best way to store solar energy
There is no silver bullet for solar storage. Solar storage solutions depend on your requirements and available resources. Let's take a look at some common solar storage options for commercial and household applications.
Commercial solar storage
Utility companies and other businesses usually have more budgets than individual households, which makes mechanical and thermal storage viable options. Although these storage methods can be costly, they help utilities keep up with peak energy demand.
1. Grid energy storage using next-generation batteries. 2020 is a record year for new energy storage in the United States. In the third quarter alone, the United States deployed 476 MW of new energy storage, a record increase of 240% over the previous quarter. Most new deployments are one-hour front-to-meter (FTM) storage solutions, but they still provide a promising prospect for the future of commercial solar storage.
2. Compressed air. The latest government estimates calculate the cost of compressed air at $105/kWh, making it the most cost-effective mechanical storage option for large-scale applications.
3. Pumping. Excess solar energy can be used to pump water up the mountain, thereby generating a lot of potential energy. The current cost of pumped storage is about US$165/kWh, making it the second best choice for large-scale mechanical energy storage. However, it is only available in certain areas because the new pumped storage involves high upfront costs and major regulatory obstacles.
Home solar storage
Residential solar has countless benefits, including resilience, cost savings, and decentralization of electricity production (also known as "virtual power plants"). But the commercial energy storage methods we discussed above may be too costly for ordinary homeowners. Fortunately, battery storage can now provide homeowners with a cost-effective way to store solar energy.
Lithium-ion batteries are the first choice for home solar storage. They are relatively cheap (and getting cheaper), low-key and suitable for a variety of needs. Other batteries commonly available for residential use include salt water batteries and lead-acid batteries.
Regardless of the type of battery, home backup batteries can allow homeowners to save energy during high-volume, low-demand hours (ie, working days), so that they can be used during periods of high demand when power generation is reduced. Home solar storage inherits the same advantages of large-scale solar storage, which translates into flexibility, uninterrupted energy and cost savings. These benefits go directly to the homeowner.
How to store solar energy: frequently asked questions
1. What is the cheapest solar cell? Lead-acid batteries are currently the cheapest option for solar storage, but they have a short lifespan and are not as efficient as other options. Lithium-ion batteries provide the best value in terms of cost, performance, longevity, and availability.
2. How long is solar energy stored? In theory, as long as the potential energy is maintained, the mechanically stored solar energy can be sustained. Any energy transfer will have energy loss, and in the case of mechanical storage, leakage will always occur during storage and release. The same applies to batteries. Generally, standard solar cells can be charged for 1-5 days.
3. How long can solar cells last? Standard solar cells can last 15-30 years, depending on the type.
4. How many solar cells do I need? Storage capacity varies greatly depending on your specific needs, and takes into account factors such as your required storage capacity, backup load, and backup duration. Aurora Solar's battery storage tools can help you eliminate guesswork when calculating these storage requirements.
5. Is solar energy worth it to me? Yes. Solar energy became cheaper than coal in 2019 at an average of US$0.068 per kWh (while the average price of residential electricity in the United States in the same year was US$0.13, mainly fossil energy). In addition to economic benefits, solar energy can also reduce carbon emissions and increase flexibility.
6. How can I see the best solar efficiency? Good question, this is the importance of solar panel placement. We recommend using solar panel design software to inform your installation and create the best efficiency. See how Aurora Solar works.
in conclusion
Le soleil fournit une énergie propre et illimitée, mais son utilisation peut s'avérer complexe. Heureusement, les multiples options de stockage d'énergie solaire, tant pour les applications commerciales que résidentielles, offrent des solutions efficaces, et de nouvelles technologies sont développées chaque jour. Pour les applications commerciales, le stockage mécanique offre une solution efficace pour exploiter l'énergie solaire au moment le plus opportun, et le stockage sur batterie à l'échelle du réseau pourrait bientôt être disponible. Pour l'énergie solaire résidentielle, le stockage sur batterie est la meilleure option, et il existe sur le marché diverses unités à prix raisonnable. Ensemble, ces solutions offrent une combinaison efficace pour stocker l'énergie solaire et constituent un argument convaincant pour le déploiement accru de l'énergie solaire dans les environnements commerciaux et résidentiels.