Systèmes photovoltaïques et générateur de stockage d'énergie

2021 sera une année difficile pour de nombreux pays et régions, mais plus chanceuse pour les autres. production d'énergie solaire et stockage d'énergie   Dans ce secteur, les utilisateurs sont très demandeurs de produits et de services.

En termes simples, le stockage d'énergie consiste à emmagasiner l'énergie et à conserver l'énergie excédentaire lorsqu'elle n'est pas utilisée, afin d'éviter le gaspillage. Telle est la définition de base du stockage d'énergie. Mais quel est le lien entre le stockage d'énergie et le photovoltaïque ? Le photovoltaïque a-t-il besoin d'un système de stockage d'énergie ?

Depuis des décennies, le stockage de l'énergie est indissociable de la production, du transport, de la distribution et de la consommation d'électricité. Aujourd'hui, face à l'essor constant des énergies renouvelables, le secteur de l'énergie connaît des transformations profondes. L'énergie renouvelable représente l'avenir, ce qui rend la nécessité de fournir de l'électricité à la demande, partout et à tout moment, encore plus complexe.

Les systèmes de stockage d'énergie permettent aux services publics et aux consommateurs de réaliser des économies en fournissant une gamme de moyens technologiques pour gérer l'offre et la demande et créer une infrastructure énergétique plus flexible.

Le système de stockage d'énergie se compose de deux parties principales. Un système de conversion de puissance (SCP) assure la conversion AC/DC et DC/AC : l'énergie électrique est injectée dans la batterie pour la charger, ou l'énergie stockée dans la batterie est convertie en courant alternatif et réinjectée dans le réseau. Le choix de la centrale électrique appropriée dépend des conditions de tension et de flux de puissance supportées.

Selon les différents types, il est généralement composé d'un champ photovoltaïque, d'un contrôleur solaire et d'un onduleur (onduleur connecté au réseau et onduleur de stockage d'énergie), d'un bloc-batterie et d'un dispositif de gestion de batterie (BMS), d'un système de surveillance et de gestion de l'énergie (EMS) et d'une charge, etc.

Le contrôleur solaire, connecté aux modules solaires et aux batteries, peut être utilisé seul pour alimenter une charge CC ; il peut également être utilisé avec un onduleur, ou encore avec un système de contrôle et d'onduleur intégré pour accroître la flexibilité de l'installation. Le contrôleur propose actuellement deux modes de fonctionnement : PWM et MPPT, utilisés selon les situations.

L'onduleur hors réseau relie la batterie à la charge. Sa fonction principale est de convertir le courant continu (CC) de la batterie en courant alternatif (CA). Dans un système photovoltaïque hors réseau, il est généralement utilisé avec un contrôleur. Actuellement, la plupart des systèmes hors réseau de petite et moyenne taille sont des onduleurs intégrés, qui regroupent le contrôleur photovoltaïque et l'onduleur, facilitant ainsi l'installation. Il existe trois types d'onduleurs hors réseau : l'onduleur à onde modifiée, l'onduleur à onde sinusoïdale haute fréquence et l'onduleur à onde sinusoïdale à fréquence industrielle, chacun adapté à des applications spécifiques.

L'onduleur de stockage d'énergie relie la batterie au réseau (ou à la charge). Son circuit est identique à celui d'un onduleur hors réseau, convertissant le courant continu de la batterie en courant alternatif. Cependant, l'onduleur de stockage d'énergie est plus puissant et l'énergie peut circuler dans les deux sens : le courant continu peut être converti en courant alternatif, lequel peut être injecté ou déchargé sur le réseau. Lorsqu'il est utilisé avec une charge en courant alternatif, il peut également redresser le courant alternatif en courant continu, permettant ainsi au réseau de recharger la batterie. C'est pourquoi l'onduleur de stockage d'énergie est aussi appelé convertisseur bidirectionnel PCS (Power Conversion System).

Comparativement aux systèmes de production d'électricité traditionnels raccordés au réseau, les systèmes de stockage d'énergie domestiques sont plus coûteux et leur installation plus complexe, mais leur champ d'application est plus vaste et leurs fonctionnalités plus performantes. Avec la baisse continue des coûts des systèmes de stockage d'énergie, les systèmes de stockage d'énergie solaire deviennent une alternative de plus en plus économique aux technologies de production d'électricité traditionnelles. On s'attend à ce que, dans un avenir proche, le stockage d'énergie domestique connaisse une nouvelle ère de concurrence.