Qu’est-ce qu’une batterie de stockage commerciale ?
Comme leur nom l’indique, les batteries de stockage commerciales sont des batteries de stockage utilisées pour des applications autres que l’usage domestique et résidentiel général.
Elles sont installées dans les petits magasins et les bâtiments commerciaux tels que les supérettes et les bureaux, ainsi que dans les bâtiments plus importants tels que les immeubles de bureaux et les installations commerciales. Les batteries de stockage commerciale sont utilisées comme sources d’énergie de secours en cas d’urgence. Elles sont également souvent utilisées pour la mise à niveau de la puissance en temps normal.
Pour les petits commerces, une capacité de moins de 10 kWh est suffisante, mais les grandes installations et les applications industrielles peuvent nécessiter une capacité de 500 kWh ou plus. Les batteries de stockage commerciales ont donc une plus grande capacité de stockage d’énergie que les batteries résidentielles générales. En outre, l’intégration de plusieurs batteries de stockage permet d’augmenter la capacité de stockage en fonction de la quantité d’électricité utilisée.
Utilisations de la batterie de stockage commerciale
La principale utilisation de la batterie de stockage commerciale est la sauvegarde de l’alimentation électrique en cas de panne de courant due à une catastrophe naturelle. Les batteries de stockage utilisées à cette fin sont appelées UPS (Uninterruptible Power Supply).
La durée d’utilisation dépend de l’usage prévu et de la capacité de la batterie, mais elle est généralement comprise entre 1 et 10 heures. Outre la préparation aux situations d’urgence, les batteries d’accumulateurs peuvent être utilisées pour limiter et contrôler la consommation d’électricité en temps normal.
Lorsqu’elles sont utilisées conjointement et liées à l’utilisation de sources d’énergie naturelles telles que la production d’électricité photovoltaïque, elles peuvent permettre d’accroître les économies d’énergie et d’obtenir des avantages encore plus importants.
Principe de la batterie de stockage commerciale
En temps normal, lorsque la consommation dépasse la production d’électricité pendant la journée, la batterie de stockage commerciale effectue un écrêtement des pointes en déchargeant l’électricité des batteries de stockage et de la production d’énergie solaire, et arrête de décharger l’électricité des batteries de stockage lorsque la capacité restante de la batterie de stockage tombe en dessous d’une valeur définie. Si la consommation est inférieure à la quantité d’électricité produite, le surplus d’électricité produite moins la consommation est chargé jusqu’à ce que les batteries de stockage soient complètement chargées et, lorsque la charge est terminée, la production d’électricité est réduite pour éviter un flux d’énergie inverse.
Comme l’énergie solaire ne peut pas être produite la nuit, l’électricité est fournie par les batteries de stockage. Le système de production d’électricité et le système de stockage fonctionnent donc en fonction de la relation entre la quantité d’électricité produite et la quantité d’électricité utilisée, et le stockage et la décharge sont effectués. La batterie de stockage commerciale peut être utilisée en conjonction avec des systèmes tels que la production d’énergie photovoltaïque pour contrôler plus efficacement la consommation d’électricité.
Types de batteries de stockage commerciale
Il existe quatre principaux types de batteries de stockage commerciales :
1. Les batteries lithium-ion
Ces batteries sont utilisées dans les smartphones et les ordinateurs et sont actuellement le type de batterie le plus répandu. Elles sont composées d’oxydes métalliques contenant du lithium, notamment du Co, du Mn et du Ni, de matériaux carbonés tels que le graphite, de solvants organiques et de sels de lithium.
Elles se caractérisent par une densité énergétique élevée, une miniaturisation et une durée de vie relativement longue, de l’ordre de 10 ans. En revanche, l’inconvénient est le coût élevé des matériaux utilisés, tels que les oxydes métalliques et les sels de lithium.
2. Accumulateurs au plomb
Il s’agit de la plus ancienne batterie rechargeable qui peut être rechargée et utilisée à plusieurs reprises. Elle est composée de plomb, d’oxyde de plomb et d’acide sulfurique dilué.
Ses principales caractéristiques sont qu’elle est très fiable, qu’elle a fait ses preuves et qu’elle est peu coûteuse. Ses inconvénients sont une faible densité énergétique et un poids élevé. En outre, bien qu’elles aient une très longue durée de vie d’environ 17 ans, leurs performances se détériorent à mesure qu’elles sont utilisées plus fréquemment (nombre de cycles de charge/décharge), ce qui se traduit par une capacité plus faible.
3. Les batteries nickel-métal-hydrure
Ces batteries ont été développées pour des applications spatiales telles que les satellites. Elles sont actuellement utilisées dans des applications automobiles telles que les voitures hybrides. Les matériaux typiques sont constitués d’hydroxyde de nickel, d’un alliage de stockage d’hydrogène contenant de l’hydrogène et d’une solution alcaline concentrée.
Elles se caractérisent par leur large plage de températures d’utilisation, mais leur courte durée de vie de 5 à 7 ans par rapport à d’autres batteries est un inconvénient. Des terres rares sont utilisées dans les alliages de stockage de l’hydrogène, ce qui pose également un problème en termes d’approvisionnement en matières premières.
4. Batteries NAS
Les batteries sodium-soufre sont fabriquées par NGK. Les matériaux utilisés sont le sodium, le soufre et la céramique fine. Elles se caractérisent par une longue durée de vie d’environ 15 ans et un faible coût, et peuvent être utilisées pour de grandes installations de grande capacité.
Elles se caractérisent également par une densité énergétique élevée, même si elle n’est pas aussi élevée que celle des batteries lithium-ion. L’inconvénient est que des températures élevées (300°C) sont nécessaires pendant le fonctionnement.