Dans le contexte d’une transition énergétique mondiale accélérée, les systèmes de stockage d’énergie deviennent un élément crucial du nouveau système énergétique. Qu'il s'agisse du stockage d'énergie pour les systèmes d'énergie solaire résidentiels, de l'écrêtement des pointes et du déplacement de charge dans des environnements commerciaux et industriels, ou même d'applications industrielles à grande échelle et côté réseau, les batteries de stockage d'énergie lithium-ion deviennent progressivement le choix courant.
Alors, quelles caractéristiques de performance de base permettent aux batteries de stockage d’énergie lithium-ion d’atteindre une couverture aussi étendue, des applications résidentielles aux applications industrielles ?
1. Avantages et caractéristiques du lithium-ion Batteries de stockage d'énergie
La capacité des batteries lithium-ion à s’adapter à divers scénarios de stockage d’énergie découle principalement de leurs avantages complets en termes de performances.
(1) Haute densité énergétique, gain de place et de coûts
Par rapport aux batteries au plomb traditionnelles, les batteries de stockage d’énergie au lithium-ion ont une densité énergétique plus élevée. Dans les mêmes conditions de capacité, ils sont plus petits et plus légers, une caractéristique particulièrement importante dans les bâtiments résidentiels et commerciaux aux espaces limités et dans les systèmes de stockage d'énergie conteneurisés.
(2) Large plage de températures de fonctionnement
Les systèmes avancés de stockage d'énergie au lithium-ion peuvent fonctionner de manière stable sur une large plage de températures, s'adaptant aux températures élevées, basses et aux environnements présentant de grandes différences de température entre le jour et la nuit. Cela leur permet d'être déployés à l'intérieur, à l'extérieur et dans diverses conditions de fonctionnement complexes, augmentant ainsi considérablement la flexibilité des applications.
(3) Puissance de sortie élevée et réponse rapide
Les batteries lithium-ion ont d'excellentes performances, permettant une charge et une décharge rapides. Ceci est particulièrement crucial pour les équipements industriels, la régulation de l’alimentation et les systèmes d’alimentation de secours qui nécessitent une puissance de sortie instantanée élevée.
(4) Longue durée de vie et faibles coûts de maintenance
Grâce à des matériaux de cellule optimisés et à des systèmes de gestion de batterie (BMS), les batteries de stockage d'énergie lithium-ion modernes peuvent réaliser des milliers de cycles de charge-décharge, réduisant considérablement le coût total de possession, ce qui les rend particulièrement adaptées aux projets de stockage d'énergie à long terme.
(5) Mécanismes de protection de sécurité à plusieurs niveaux
De la conception de la structure cellulaire à la surveillance au niveau du système, les batteries de stockage d'énergie lithium-ion sont généralement équipées de multiples mesures de protection contre la surcharge, la décharge excessive, la surintensité et la surchauffe, garantissant ainsi la sécurité et la stabilité du système.
2. Scénarios de stockage d’énergie résidentiel : améliorer l’autosuffisance énergétique des ménages
Dans les applications résidentielles, les batteries de stockage d’énergie lithium-ion sont généralement utilisées conjointement avec des systèmes photovoltaïques. Leur valeur fondamentale réside dans les aspects suivants :
Stocker le surplus d’électricité généré par les panneaux solaires pendant la journée pour l’utiliser la nuit ou par temps nuageux/pluvieux.
Optimiser les coûts d’électricité des ménages dans les zones présentant d’importantes différences de prix en pointe et hors pointe.
Fournir une alimentation de secours pendant les pannes de courant, améliorant ainsi la fiabilité de l'alimentation électrique.
En raison des exigences élevées en matière de bruit, de sécurité et d'utilisation de l'espace dans les environnements résidentiels, les batteries de stockage d'énergie au lithium-ion, avec leur densité énergétique élevée, leur faible maintenance et leurs fonctionnalités de gestion intelligente, constituent une solution plus adaptée.
3. Applications commerciales et industrielles de stockage d’énergie : optimisation de la structure et des coûts énergétiques
Dans les secteurs commercial et industriel, l’application des batteries de stockage d’énergie lithium-ion se concentre davantage sur l’efficacité économique et les capacités de planification du système :
Écrasement des pointes et remplissage des vallées : recharge pendant les heures creuses et déchargement pendant les heures de pointe pour réduire les coûts d'électricité.
Gestion de la charge : équilibrer les fluctuations de puissance et réduire la dépendance à la capacité du réseau.
Alimentation de secours : fournit une alimentation électrique stable pour les équipements critiques et les lignes de production.
Les systèmes de stockage d’énergie commerciaux et industriels sont généralement à plus grande échelle et nécessitent une puissance de sortie et une fiabilité plus élevées. La conception modulaire des batteries lithium-ion permet une expansion flexible de la capacité et de la puissance du système, répondant ainsi aux besoins différenciés de diverses industries.
4. Applications industrielles et côté réseau à grande échelle : soutenir un fonctionnement stable des systèmes énergétiques
Dans les applications industrielles et côté réseau, les batteries de stockage d’énergie lithium-ion jouent un rôle plus important dans la régulation de la puissance et la stabilité du système :
Atténuer l’intermittence et la volatilité de la production d’énergie renouvelable.
Assurer la régulation de fréquence et le support de tension.
Agir comme unité de stockage d’énergie de secours pour améliorer la fiabilité du système d’alimentation électrique.
Dans ces scénarios, les systèmes de stockage d’énergie doivent souvent fonctionner pendant de longues périodes dans des environnements complexes. La grande adaptabilité à la température, la haute fiabilité et le système de surveillance complet des batteries de stockage d'énergie lithium-ion leur permettent de répondre à des normes industrielles et à des exigences de fonctionnement strictes.
5. Pourquoi les batteries de stockage d'énergie au lithium-ion peuvent-elles atteindre une « polyvalence multi-scénarios » ?
Les principales raisons pour lesquelles les batteries de stockage d’énergie lithium-ion peuvent couvrir des applications allant du niveau résidentiel au niveau industriel sont :
Les paramètres de performance peuvent être ajustés de manière flexible grâce à la conception du système.
La structure modulaire s'adapte aux différentes exigences d'échelle.
Les indicateurs de sécurité et de durée de vie répondent aux exigences de fonctionnement à long terme.
Hautement compatible avec les systèmes intelligents de gestion de l’énergie.
Cela permet au même itinéraire technologique, à travers différents schémas de configuration, de servir les marchés du stockage d'énergie à plusieurs niveaux et à usages multiples. À mesure que le taux de pénétration des nouvelles sources d’énergie continue d’augmenter, l’importance des systèmes de stockage d’énergie ne cessera de croître. Les batteries de stockage d'énergie au lithium-ion, avec leur haute densité énergétique, leur large plage de températures de fonctionnement, leur puissance de sortie élevée, leur protection de sécurité à plusieurs niveaux et leur longue durée de vie, sont devenues un lien crucial reliant la production d'énergie, la consommation d'énergie et le réseau électrique.
