Projets

1. Tendances futures

La recherche et le développement d'énergies nouvelles et renouvelables, ainsi que la recherche de méthodes avancées pour améliorer l'efficacité de l'utilisation de l'énergie, sont devenus la principale question de préoccupation mondiale. Il existe à la fois une demande d’économie d’énergie et de réduction des émissions, ainsi qu’un besoin de croissance énergétique pour soutenir le développement économique, ce qui nécessite un développement vigoureux de l’industrie du stockage d’énergie.

Le rapport d'analyse montre que la consommation croissante d'énergie, en particulier l'utilisation importante de combustibles fossiles tels que le charbon et le pétrole, constitue une menace sérieuse pour l'environnement et le climat mondial, et constitue une menace sérieuse pour l'objectif de développement humain durable. Selon les prévisions, basées sur les technologies existantes d'extraction d'énergie non renouvelable et le taux de consommation continue de ces combustibles fossiles jour et nuit, la durée de vie utile du charbon, du gaz naturel et du pétrole est estimée à 100-120 ans, 30-50 ans. ans et 18-30 ans, respectivement. De toute évidence, le plus grand défi et le plus grand dilemme du XXIe siècle ne sont peut-être pas la guerre et l’alimentation, mais l’énergie.

Le 19 janvier 2016, l'Agence mondiale de l'énergie a annoncé qu'en raison de la nouvelle technologie des cellules solaires et d'autres avancées technologiques faisant baisser les prix, le coût du stockage d'énergie par batterie diminuerait de 70 % au cours des 15 prochaines années.

Le stockage d’énergie en lui-même n’est pas une technologie émergente, mais d’un point de vue industriel, il vient tout juste d’émerger et en est à ses débuts.

2. L'instabilité des énergies renouvelables

En raison de l'influence des différentes époques ou climats, l'énergie solaire et éolienne ne produit pas toujours de l'électricité lorsque l'énergie est le plus nécessaire. Le stockage d’énergie est une technologie indispensable pour accélérer le remplacement des combustibles fossiles par des énergies renouvelables. Le pic de consommation d’électricité se produit généralement les après-midi et les soirées d’été, lorsque la production d’énergie solaire diminue mais que la température n’a pas baissé. Lorsque les gens rentrent du travail, ils commencent à utiliser l’électricité pour se rafraîchir, cuisiner et faire fonctionner d’autres appareils.

3. Promouvoir le développement des énergies renouvelables

La technologie des systèmes de stockage d’énergie joue un rôle crucial en garantissant que les foyers et les entreprises peuvent utiliser l’énergie verte, même lorsque le soleil ne brille pas ou que le vent cesse de souffler.

Par exemple, la capacité installée d’énergie éolienne offshore au Royaume-Uni est la plus grande au monde, capter l’énergie éolienne et la déployer de manière ciblée peut augmenter la valeur de l’énergie propre et potentiellement réduire les coûts grâce à sa mise à l’échelle. Chaque jour, le réseau national britannique et les ingénieurs électriciens mondiaux doivent équilibrer l’offre et la demande. Lorsque l’objectif est d’atteindre une production zéro carbone, la gestion des pics et des vallées devient plus difficile. Traditionnellement, la production d'électricité au charbon est utilisée pour la régulation pendant les périodes de pointe et de creux, mais les installations de stockage d'énergie par batterie peuvent progressivement remplacer certains générateurs de pointe au charbon. Le gouvernement britannique estime que des technologies telles que les systèmes de stockage d’énergie, qui soutiennent l’intégration d’électricité, d’énergie thermique et de technologies de communication à faibles émissions de carbone, peuvent permettre d’économiser jusqu’à 40 milliards de livres sterling (48 milliards de dollars) pour le système énergétique britannique d’ici 2050, réduisant ainsi les coûts énergétiques des gens.

Du point de vue tant opérationnel que stable de l’approvisionnement en énergie, la technologie de stockage d’énergie peut promouvoir davantage le développement des énergies renouvelables et stimuler le développement continu et la transition des services publics vers les énergies renouvelables.

4. Assurer la stabilité énergétique

Le futur système énergétique sera un système énergétique diversifié composé principalement d’énergies nouvelles et de diverses formes d’énergie. La volatilité et l’intermittence de la production d’énergie éolienne et photovoltaïque déterminent que la flexibilité sera une composante essentielle des nouveaux systèmes énergétiques. D'un point de vue technique, le stockage d'énergie peut précisément répondre aux exigences de flexibilité des nouveaux systèmes énergétiques. Par conséquent, la voie technologique permettant d’accéder à grande échelle aux énergies renouvelables grâce à la technologie de stockage de l’énergie et de promouvoir une transformation énergétique à faible émission de carbone est très attendue par l’industrie.

4.1 Réduire le taux d’abandon du vent et de la lumière

La capacité installée des centrales éoliennes et photovoltaïques a considérablement augmenté ces dernières années. Cependant, en raison du caractère aléatoire et de la nature anti-écrêtage de la production d'énergie éolienne et solaire, un grand nombre de connexions au réseau aura un fort impact sur le réseau électrique existant, ce qui rendra plus difficile l'ajustement de la tension et de la fréquence de pointe du réseau principal. , entraînant de graves phénomènes de « réduction du vent » et de « réduction du soleil ». Dans le même temps, cela augmente le risque d’un fonctionnement sûr et stable du réseau électrique. En raison de la capacité limitée des unités locales d’écrêtement des pointes et de régulation de fréquence, le développement des centrales éoliennes et solaires s’est heurté à des goulots d’étranglement. La plupart des régions disposant d’abondantes ressources en énergies renouvelables ont des charges électriques relativement faibles et une grande partie de la nouvelle production d’énergie ne peut pas être consommée localement. Sans transmission externe entièrement construiteréseau, la quantité d'électricité « éolienne » et « solaire » sera gaspillée en vain. Stocker la nouvelle production d’énergie qui ne peut pas être connectée au réseau équivaut à obtenir de l’électricité à un coût nul. Tant que le prix de l'électricité sur le réseau est supérieur à la part du coût unitaire de stockage de l'énergie et des investissements fixes et que l'énergie stockée est consommée de manière raisonnable, les entreprises peuvent tirer profit du stockage de l'énergie « éolienne » et « solaire ».

5. Les avantages du stockage de l’énergie électrique

Tout réseau électrique doit correspondre à la production et à la consommation, qui connaîtront toutes deux des changements importants au fil du temps. Toute combinaison de stockage d’énergie et de réponse à la demande présente les avantages suivants :

5.1Les centrales électriques à combustible (c'est-à-dire charbon, pétrole, gaz naturel, énergie nucléaire) peuvent fonctionner plus efficacement et plus facilement à un niveau de production constant.

5.2L'électricité produite à partir de sources intermittentes peut être stockée et utilisée à l'avenir, sinon elle doit être transférée vers d'autres endroits pour être vendue ou arrêtée.

5.3 La capacité de production ou de transmission de pointe peut être réduite en ajoutant le potentiel total de tout le stockage à la charge de latence, économisant ainsi le coût de cette capacité.

5.4 Tarification plus stable - Le coût du stockage ou de la gestion de la demande est inclus dans la tarification, de sorte que les prix de l'électricité facturés aux clients varient moins ou (si les prix restent légalement stables) les pertes causées aux services publics par les prix de gros coûteux en période de pointe sont plus faibles. L’électricité importée en gros doit respecter les prix de l’électricité pendant les périodes de pointe.

Préparation aux situations d'urgence - Même sans transport ni production d'électricité, des besoins importants peuvent être satisfaits de manière fiable tout en retardant les besoins non essentiels.

5.5 L'énergie provenant de l'énergie solaire, marémotrice et éolienne varie naturellement : la quantité d'électricité produite varie en fonction de facteurs aléatoires tels que l'heure, la phase lunaire, la saison et la météo tout au long de la journée. Le manque d’énergie renouvelable stockée pose donc des défis particuliers aux compagnies d’électricité. Bien que la connexion de nombreuses sources éoliennes individuelles puisse réduire les changements globaux, il est certain que l’énergie solaire ne peut pas être utilisée la nuit et que l’énergie marémotrice se déplace avec la lune, ce qui entraîne quatre relâchements de marée par jour.

Dans quelle mesure cela affecte-t-il un service public donné. Pendant la période estivale de pointe de consommation d’électricité, il est généralement possible d’absorber davantage d’énergie solaire et de l’adapter à la demande. Pendant les heures de pointe hivernales, le vent est dans une moindre mesure lié à la demande de chauffage et peut être utilisé pour répondre à cette demande. Sur la base de ces facteurs, les sources d'énergie intermittentes connectées au réseau (telles que les éoliennes et les éoliennes) qui dépassent 20 à 40 % de la production totale d'électricité nécessitent souvent des investissements dans l'interconnexion du réseau, le stockage de l'énergie sur le réseau ou la gestion de la demande.

Dans un réseau électrique sans stockage d’énergie, la production d’électricité reposant sur l’énergie stockée dans des combustibles (charbon, biomasse, gaz naturel, énergie nucléaire) doit être augmentée et réduite proportionnellement pour s’adapter à l’augmentation et à la diminution des sources intermittentes de production d’électricité. Les centrales hydroélectriques et au gaz naturel peuvent rapidement s'agrandir ou diminuer en taille pour suivre le vent, tandis que les centrales au charbon et nucléaires ont besoin de beaucoup de temps pour répondre aux charges. Par conséquent, les services publics qui produisent moins de gaz naturel ou d’énergie hydroélectrique s’appuient davantage sur la gestion de la demande, l’interconnexion du réseau ou le stockage par pompage coûteux.