Qu’est-ce qu’un système de stockage lithium-ion ?
Un système de stockage lithium-ion est un système utilisant des batteries de stockage lithium-ion dans le but de stabiliser la demande d’électricité et d’en fournir pendant les pannes de courant.
En stockant l’électricité distribuée par la compagnie d’électricité ou produite en interne avec un système de production d’énergie solaire dans le corps principal d’un système de stockage lithium-ion en temps normal, il est possible de freiner les achats d’électricité pendant les périodes de forte consommation et de fournir de l’électricité dans les situations d’urgence, telles que les coupures de courant dues à des catastrophes.
Utilisations des systèmes de stockage lithium-ion
Les systèmes de stockage lithium-ion sont largement utilisés, des habitations aux entreprises. Dans les habitations, ils sont souvent associés à des systèmes de production d’énergie solaire. La demande de systèmes de stockage d’énergie continue d’augmenter dans un contexte où l’on souhaite stocker l’électricité produite à domicile, suite à la fin du système imposant l’achat de l’électricité excédentaire autoproduite en 2019.
Outre l’utilisation quotidienne de l’électricité, la capacité à utiliser l’électricité stockée en cas de coupures de courant ou d’autres interruptions de l’approvisionnement en électricité augmente également la demande dans la perspective de la préparation aux catastrophes. De nombreuses applications dans le secteur des entreprises intègrent cette possibilité dans le cadre de mesures de continuité des activités.
Une situation dans laquelle la continuité des activités devient difficile en raison d’un approvisionnement inadéquat en électricité à la suite d’une catastrophe ou d’une panne de système peut causer des dommages importants à une entreprise. Les systèmes de stockage d’énergie sont donc essentiels pour éviter que cela ne se produise. Ils sont par exemple utilisés dans les serveurs et autres équipements qui ne peuvent être arrêtés 24 heures sur 24, dans l’éclairage des grands bâtiments, etc. Il existe également des systèmes de stockage d’énergie de grande capacité adaptés à l’utilisation prévue par l’entreprise.
Principe des systèmes de stockage lithium-ion
Les accumulateurs sont des batteries capables de décharger et de stocker de l’électricité grâce à des réactions chimiques. La charge est possible en faisant passer un courant électrique dans le sens inverse de celui utilisé pour la décharge.
Les batteries lithium-ion utilisent des oxydes de métaux de transition du lithium, des matériaux en carbone pour les électrodes positives et négatives, respectivement, et un séparateur composé principalement de non-fibres et d’un solvant organique appelé électrolyte entre les électrodes positives et négatives.
Contrairement aux batteries d’accumulateurs conventionnelles, les batteries lithium-ion ont une structure en couches de matériaux de cathode et d’anode qui peuvent stocker des ions lithium dans les espaces entre eux. Elles chargent et déchargent des ions lithium en les conduisant entre la cathode et l’anode.
Par rapport aux accumulateurs classiques, les batteries lithium-ion sont largement utilisées dans les systèmes de stockage d’énergie en raison de leur durée de vie supérieure, de leurs caractéristiques de température, de leurs performances de sortie et de charge et de leur capacité par volume.
Les systèmes de stockage lithium-ion sont souvent utilisés en combinaison avec la production d’énergie solaire. L’électricité à stocker est soit l’électricité normale du réseau, soit l’électricité produite par l’énergie solaire. Les systèmes de stockage d’énergie sont généralement divisés en deux catégories : les charges générales, qui sont alimentées par le réseau de distribution normal, et les charges spécifiques, qui peuvent être alimentées par le système de stockage d’énergie en cas d’urgence.
Pendant les heures normales de la journée, l’utilisation de l’électricité du réseau peut être réduite grâce à la disponibilité de l’électricité produite par l’énergie solaire. Les excédents peuvent être utilisés pour stocker l’électricité ou vendus selon les besoins. La nuit, en plus de l’électricité du réseau, l’électricité peut être fournie par le système de stockage lorsque la consommation est élevée. Lorsque la consommation d’électricité est faible et que les prix de l’électricité sont bas, par exemple tard dans la nuit, le système de stockage d’énergie est chargé.
En cas de panne de courant, l’électricité peut être utilisée en urgence en alimentant le système de production et de stockage d’énergie solaire pendant la journée et le système de stockage pendant la nuit. En cas de panne de courant, l’électricité est fournie à des charges spécifiques.
De plus, le système de stockage d’énergie peut être connecté à un réseau. Cela permet de gérer à distance l’état du système de stockage d’énergie à partir d’un PC ou d’un autre appareil, et de gérer la consommation d’électricité à l’aide d’un système de gestion de l’énergie (EMS).
Autres informations sur les systèmes de stockage lithium-ion
1. Avantages des systèmes de stockage lithium-ion
Les avantages de l’installation d’un système de stockage d’énergie lithium-ion comprennent son utilisation comme source d’énergie de secours en cas de panne de courant, ainsi que les effets d’économie d’énergie et de coûts de son utilisation en combinaison avec la production d’énergie solaire et l’aplanissement des pics de puissance.
Les avantages en termes d’économies d’énergie et de coûts sont expliqués en détail : pendant la journée, la quantité d’électricité achetée est réduite grâce à l’utilisation de l’électricité produite par l’énergie solaire.
Les excédents peuvent également être facturés à un système de stockage d’énergie ou vendus. De plus, les tarifs d’électricité sont généralement plus bas pendant les périodes de faible consommation d’électricité, par exemple tard dans la nuit, de sorte que l’électricité est rechargée pendant ces périodes. En utilisant l’électricité stockée pendant les heures de pointe de la journée, les pics de consommation d’électricité peuvent être aplanis et les prix de l’électricité peuvent être réduits.
2. Points à noter concernant les systèmes de stockage lithium-ion
Plusieurs points sont à prendre en compte lors de l’utilisation de systèmes de stockage lithium-ion
Détérioration des batteries lithium-ion
Les batteries de stockage au lithium-ion peuvent être utilisées de manière répétée, mais la capacité de la batterie de stockage elle-même se détériore au fur et à mesure de son utilisation. En général, la durée de vie d’un accumulateur est mesurée par le nombre de cycles, c’est-à-dire le nombre de fois que l’accumulateur peut passer de la charge à la décharge. Vérifier le nombre de cycles pour chaque entreprise, par exemple 5000 cycles, vous aidera à comprendre les spécifications du produit.
Capacité de l’électricité stockée dans les batteries d’accumulateurs
La capacité d’électricité pouvant être stockée dans les batteries d’accumulateurs est fixe et s’exprime en kWh (kilowattheures). Plus la capacité est grande, plus le prix du système de stockage d’énergie lithium-ion est élevé. Il est donc nécessaire de décider de la capacité après avoir pris en compte la quantité d’électricité nécessaire en cas de panne de courant et la quantité d’électricité utilisée au quotidien.
Types de systèmes de stockage lithium-ion
Les systèmes de stockage lithium-ion sont classés en deux catégories en fonction de l’endroit où ils sont installés : le type stationnaire, qui est installé à l’extérieur, et le type à prise, qui peut être installé à l’intérieur. Les systèmes installés à l’extérieur sont particulièrement volumineux et il est donc nécessaire de tenir compte de l’espace disponible pour l’installation.