Batterie au lithium-ion pour le stockage d'énergie à grande échelle

Batterie au lithium pour le stockage d'énergie à grande échelle


L'avenir du stockage de l'énergie

Il y a une augmentation indéniable de l'importance du stockage de l'énergie avec une croissance exponentielle attendue au cours des cinq prochaines années. Les avantages de l'ESS sont vastes. Ils peuvent lisser la livraison de ressources variables ou intermittentes telles que l'éolien et le solaire en stockant l'énergie excédentaire lorsque le vent souffle et que le soleil brille et en la livrant plus tard, au moment où elle est le plus nécessaire. Ils peuvent fournir une alimentation de secours pendant les perturbations. En fin de compte, les ESS améliorent la fiabilité et la résilience, aidant à intégrer les sources de production et contribuant à réduire les impacts environnementaux.

Les systèmes de stockage de batteries à l'échelle des services publics joueront un rôle clé pour faciliter la prochaine étape de la transition énergétique en permettant une plus grande part d'ERV.

Pour les opérateurs de système, les systèmes de stockage de batterie peuvent fournir des services de réseau tels que la réponse en fréquence, les réserves de régulation et le contrôle du taux de rampe. Il peut également différer les investissements dans la production de pointe et les renforcements du réseau. Les systèmes de stockage de batteries à l'échelle des services publics peuvent permettre une plus grande pénétration de l'énergie renouvelable variable dans le réseau en stockant la production excédentaire et en raffermissant la production d'énergie renouvelable.

De plus, en particulier lorsqu'elles sont associées à des générateurs renouvelables, les batteries aident à fournir une électricité fiable et moins chère dans les réseaux isolés et aux communautés hors réseau, qui dépendent autrement du diesel importé coûteux pour la production d'électricité.

La demande augmente

La part croissante des sources d'ERV, telles que le solaire et l'éolien, nécessite un système énergétique plus flexible pour garantir que les sources d'ERV sont intégrées de manière efficace et fiable.

Les systèmes de stockage sur batterie apparaissent comme l'une des solutions potentielles pour augmenter la flexibilité du système, en raison de leur capacité unique à absorber, retenir puis réinjecter rapidement l'électricité. Selon l'Energy Storage Association of North America, les applications du marché sont généralement différenciées comme suit : devant le compteur (FTM) ou derrière le compteur (BTM). Les batteries FTM sont connectées à des réseaux de distribution ou de transmission ou en connexion avec un actif de production.

Ils fournissent les applications requises par les gestionnaires de système, telles que les services auxiliaires ou la décharge du réseau. Les batteries BTM sont interconnectées derrière le compteur de services publics des clients commerciaux, industriels ou résidentiels, visant principalement à réduire les factures d'électricité grâce à la gestion de la demande (ESA, 2018). Ce dossier se concentre sur la façon dont les systèmes de stockage de batteries stationnaires à l'échelle des services publics - également appelés stockage de batteries à l'avant du compteur, à grande échelle ou à l'échelle du réseau - peuvent aider à intégrer efficacement les sources d'ERV dans le système électrique et à augmenter leur part dans l'énergie. mélanger.

Contrairement aux systèmes de stockage conventionnels, tels que le stockage hydroélectrique pompé, les batteries ont l'avantage d'une flexibilité géographique et de dimensionnement et peuvent donc être déployées plus près de l'emplacement où la flexibilité supplémentaire est nécessaire et peuvent être facilement mises à l'échelle. Le déploiement du stockage hydraulique par pompage, en revanche, nécessite des conditions géologiques spécifiques (c'est-à-dire des montagnes et de l'eau). Les systèmes de stockage de batterie à l'échelle des services publics ont une capacité de stockage typique allant d'environ quelques mégawattheures (MWh) à des centaines de MWh.

Différentes technologies de stockage de batteries, telles que les batteries au lithium-ion (Li-ion), au sodium-soufre et au plomb-acide, peuvent être utilisées pour les applications de réseau. Cependant, ces dernières années, la majeure partie de la croissance du marché a été observée dans les batteries Li-ion. La part croissante de la technologie Liion dans le déploiement à grande échelle du stockage sur batterie, par opposition aux autres technologies de batterie, et les ajouts annuels de capacité pour le stockage sur batterie stationnaire. En 2017, le Li-ion représentait près de 90 % des ajouts de stockage de batterie à grande échelle (IEA, 2018).

Les systèmes de stockage de batteries à grande échelle sont principalement déployés en Australie, en Allemagne, au Japon, au Royaume-Uni, aux États-Unis et dans d'autres pays européens. En dehors de ces pays, plusieurs communautés insulaires et hors réseau ont investi dans le stockage de batteries à grande échelle pour équilibrer le réseau et stocker l'énergie renouvelable excédentaire. Les déploiements de stockage d'énergie dans les marchés émergents devraient augmenter de plus de 40 % d'une année sur l'autre jusqu'en 2025, ce qui se traduira par environ 80 GW de nouvelle capacité de stockage (IFC, 2017).

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Avec l'émergence et la dépendance croissante à l'égard des sources d'énergie renouvelables en tant qu'administrateurs de base de l'énergie et de l'électricité, surchargées par la décarbonation rapide des systèmes énergétiques et la chute des coûts des technologies éoliennes, solaires et non hydroélectriques, la course est lancée en tant qu'éclaireur des services publics d'électricité pour un stockage d'énergie durable à grande échelle. , et à moindre coût. Cela dit, de nombreux défis subsistent, notamment les aspects techniques, d'ingénierie, de planification, de maintenance, de mise en œuvre, de commercialisation et de gestion de projet du stockage d'énergie à l'échelle des services publics.

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