Le stockage de l’énergie électrique est une des problématiques majeures actuelles. En effet, la production d’électricité est souvent intermittente et il faut donc pouvoir stocker cette énergie pour la réutiliser lorsque le besoin s’en fait sentir.
Il existe plusieurs types de stockage : les batteries, les condensateurs, les supercondensateurs, les volants d’inertie et enfin les piles à combustible. Nous allons voir un peu plus en détail chacun de ces systèmes de stockage.
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Sommaire
- Différentes technologies de stockage de l’énergie électrique
- Avantages et inconvénients de chaque technologie
- Stockage de l’énergie électrique à des fins domestiques
- Stockage de l’énergie électrique à des fins commerciales
- Stockage de l’énergie électrique à des fins industrielles
- Impact du stockage de l’énergie électrique sur l’environnement
- Coûts du stockage de l’énergie électrique
- Perspectives futures du stockage de l’énergie électrique
Différentes technologies de stockage de l’énergie électrique
Les batteries sont des appareils destinés à stocker l’énergie électrique.
Les batteries utilisent des réactions chimiques pour convertir l’énergie électrique en énergie chimique. Elles permettent d’alimenter les appareils électriques, comme les téléphones mobiles ou les ordinateurs portables.
Les batteries peuvent être rechargeables et elles sont généralement constituées de plusieurs cellules. Cependant, il existe différents types de batterie :
- Les batteries au plomb-acide
- Les batteries lithium-ion
Avantages et inconvénients de chaque technologie
Avantages et inconvénients de chaque technologie? Le choix des batteries pour les véhicules électriques est une question qui revient régulièrement.
Il y a en effet plusieurs technologies disponibles sur le marché.
Laquelle choisir et comment s’y retrouver dans cette jungle de nouvelles batteries, voilà ce que nous allons aborder ici.
- Les accumulateurs
- Les piles bouton
- Les piles alcalines
- Les piles rechargeables
Stockage de l’énergie électrique à des fins domestiques
Les batteries sont très utiles pour stocker l’énergie électrique et la restituer à votre convenance. Elles permettent de générer une autarcie énergétique, ce qui peut être très utile dans le cas où vous habitez en ville, loin des sources d’approvisionnement en électricité (centrales nucléaires).
Les batteries peuvent aussi avoir différentes applications, comme par exemple servir de batterie de secours dans un camping-car.
Il existe plusieurs types de batteries :
- les batteries au plomb
- les batteries au nickel-cadmium
- les batteries lithium-ion
Stockage de l’énergie électrique à des fins commerciales
Le stockage de l’énergie électrique est un secteur d’avenir qui peut présenter des atouts importants pour le développement durable.
Le stockage de l’énergie électrique permet notamment de réduire la consommation des véhicules, qui sont les principaux utilisateurs de l’électricité, et donc la production d’émissions polluantes.
L’essor des énergies renouvelables, telles que le solaire ou l’hydraulique, implique une augmentation importante de la demande en énergie.
Le stockage de cette énergie permet ainsi d’optimiser à la fois la production et la consommation d’une ressource naturelle limitée.
Les batteries au lithium sont les plus prometteuses à ce jour car elles ont une densité énergétique très intéressante (plusieurs milliers d’ampère-heures par kilogramme) et un temps de recharge rapide. Des progrès significatifs ont été réalisés par les chercheurs sur le plan technologique et industriel : il est possible aujourd’hui d’avoir recours à des batteries au lithium dont les performances sont comparables aux batteries classiques. Cependant, pour passer au stade industriel, il reste encore à résoudre quelques problèmes techniques mineurs (composition chimique du matériau interne), mais essentiels : stabilité chimique et thermodynamique, durée limitée du cycle charge/décharge…
La possibilité de coupler un système photovoltaïque avec une batterie externes pour fournir à tout moment un courant continu permettrait également de développer une filière industrielle compétitive.
Stockage de l’énergie électrique à des fins industrielles
Les batteries sont des éléments essentiels dans le fonctionnement de nos appareils. Elles sont utilisées à la fois dans les appareils domestiques, comme les ordinateurs et les téléphones portables, mais aussi pour les voitures électriques.
Les batteries peuvent être alimentées par l’énergie solaire ou par une autre source qui permet de stocker l’électricité en vue de son utilisation ultérieure.
L’intérêt des batteries réside notamment dans leur durée de vie. Dans ce domaine, on distingue principalement trois types de batteries :
- Les piles boutons
- Les piles alcalines
- Les accumulateurs au lithium
Impact du stockage de l’énergie électrique sur l’environnement
Avec l’augmentation du prix des énergies et la raréfaction des ressources naturelles, de plus en plus d’individus cherchent à réduire leur facture énergétique. De ce fait, les ménages sont de plus en plus nombreux à faire le choix d’un système de production d’électricité individuelle. Pour cela, il est important de savoir que si vous souhaitez produire votre propre électricité afin de la consommer chez vous, il existe différentes solutions :
- Le photovoltaïque: Il permet de transformer directement la lumière du soleil en énergie électrique par le biais de panneaux photovoltaïques
- L’éolienne domestique: Elle transforme l’air en source d’énergie grâce à un rotor qui entraîne des pales
- La microcentrale hydro-turbine: Elle utilise l’eau pour créer une turbine qui met ensuite en mouvement un alternateur.
Coûts du stockage de l’énergie électrique
Les batteries sont des dispositifs de stockage d’énergie qui permettent de transformer l’électricité en énergie mécanique et vice versa.
Le stockage d’une grande quantité d’énergie électrique est possible grâce à ces dispositifs, ce qui permet par exemple de recharger un véhicule électrique ou encore une voiture hybride.
Les batteries peuvent être installées sur les toits des bâtiments et sont généralement composés de plusieurs cellules.
Lorsqu’elles fonctionnent, elles rejettent du courant, ce qui permet ensuite de produire de l’énergie pour faire fonctionner un appareil.
Les batteries peuvent se charger soit avec un panneau solaire, soit par le biais d’un chargeur approprié branché sur secteur. Elles ont une durée de vie limitée : après quelques années, elles commencent à avoir moins d’autonomie et ne fonctionnent plus correctement. On peut cependant prolonger la durée de vie des batteries en les utilisant correctement et en les entretenant régulièrement.
Perspectives futures du stockage de l’énergie électrique
Le stockage du courant électrique est un nouveau défi à relever pour l’industrie énergétique.
L’énergie électrique n’est pas disponible sur demande, mais il faut se tourner vers des solutions de secours et de réserve.
La production d’électricité a besoin d’une bonne gestion, car une trop grande puissance peut entraîner une surcharge de la distribution et des pertes importantes.
Le stockage permet de pallier ce problème en fournissant au réseau davantage d’électricité lorsque la demande augmente et diminue lorsque la demande est faible. En outre, le stockage offre une certaine flexibilité qui permet aux producteurs d’ajuster leur production aux besoins en électricité du pays. Dans tous les cas, le stockage est essentiel pour assurer un approvisionnement continu en électricité et peut jouer un rôle crucial pour garantir que les pays disposent toujours d’un approvisionnement suffisant en cas de catastrophe naturelle ou autres imprévus.
Les batteries étanches sont souvent utilisées comme solution de stockage stationnaire à long terme (à partir de plusieurs années), alors que les systèmes à base d’hydrogène sont couramment utilisés comme solution temporaire (à court ou moyen terme). En raison du manque actuel de capacités mondiales installables pour le stockage stationnaire, il existe un potentiel important pour la construction des premières infrastructures nationales ou régionales destinées au stockage stationnaire grâce aux ressources locales existantes telles que les zones portuaires et les parcs industriels.
Pour conclure, il est possible de stocker l’énergie électrique sous forme chimique (solutions aqueuses). L’énergie chimique est ensuite convertie en une énergie mécanique grâce à une turbine. Cette énergie mécanique peut par la suite être transformée en électricité grâce à un alternateur.
