Notre collègue Francisco Javier Contreras, ingénieur industriel au département des opérations de Greening-e, nous parle du stockage de l’électricité dans la production photovoltaïque.
Actuellement, le stockage de l’électricité générée par le photovoltaïque est rare et se limite aux installations où la disponibilité de l’électricité 24 heures sur 24 est critique, car il n’existe aucune autre source pour répondre à la demande en l’absence d’ensoleillement.
Stockage de sels minéraux fondus et batteries au lithium-ion
Dans les centrales solaires thermiques, on utilise des systèmes de stockage de sels minéraux fondus, de sorte que la chaleur qui y est stockée est utilisée pendant les périodes où il n’y a pas de rayonnement solaire pour faire fonctionner le cycle à vapeur.
Cependant, ce système de stockage n’est pas efficace dans le cas de la production photovoltaïque, car la conversion de l’électricité en chaleur pour être ensuite reconvertie en électricité génère des pertes d’énergie inacceptables.
Aujourd’hui, la forme la plus efficace de stockage de l’électricité est la batterie lithium-ion, mais l’utilisation massive du lithium génère une série de problèmes.
Le lithium est un élément rare dans la nature, ce qui, avec l’essor du véhicule électrique, fait que les réserves mondiales de lithium sont estimées insuffisantes à moyen terme. Une voiture électrique a besoin d’environ 8 kg de ce matériau dans sa batterie pour atteindre une autonomie raisonnable.
Cette forte demande signifie que, bien que le prix des batteries au lithium ait baissé ces dernières années, principalement en raison de la croissance de l’industrie manufacturière qui le permet, le prix des batteries au lithium reste élevé, ce qui rend impossible un retour sur investissement raisonnable pendant la durée de vie utile d’une centrale photovoltaïque, de sorte qu’elles ne sont pas des équipements amortis, et donc financièrement évitables, à moins qu’il n’y ait des subventions publiques telles que les fonds Next Generation.
Modification de l’environnement
Le coût environnemental de l’utilisation du lithium n’est pas négligeable, puisqu’il faut environ 2 millions de litres d’eau pour produire une tonne de lithium. Cela signifie que 16 000 litres d’eau ont été utilisés pour produire le lithium nécessaire à la batterie de notre voiture électrique.
Parmi les quelques régions où ce matériau est extrait, beaucoup ont subi un fort changement hydrique dans leur géographie. La conséquence a affecté leur écosystème et celui de plusieurs kilomètres autour de la zone d’extraction.
Des études sont actuellement en cours et des batteries sont développées qui éliminent le problème de la rareté en utilisant un autre élément, le sodium.
Piles au sodium
Le sodium se trouve en abondance dans la nature, il suffit de penser aux nombreux litres d’eau de mer qui sont dessalés chaque jour. Le sel est du NaCl (chlorure de sodium) et ces éléments, le sodium et le chlore, sont facilement séparés par électrolyse.
Le problème de l’utilisation du sodium dans les batteries est la densité énergétique. Comme il s’agit d’un élément dont le rayon est plus grand, la masse atomique plus élevée et le pouvoir redox plus faible, les batteries à base d’ions sodium sont plus grandes et plus lourdes que les batteries à base de lithium pour la même capacité.
Quoi qu’il en soit, les batteries à base d’ions sodium promettent une solution au problème critique de la disponibilité, assurant une position future dans la fabrication de batteries pour le stockage dans la production photovoltaïque, où les limitations de volume sont moins une contrainte.
Greening-e, une entreprise experte dans la réalisation d’installations photovoltaïques
Greening-e s’engage depuis dix ans dans les énergies renouvelables, offrant aux entreprises publiques et privées ainsi qu’aux particuliers un service complet d’installations photovoltaïques en autoconsommation avec un historique de plus de 600 installations. Dans notre entreprise, nous travaillons chaque jour à promouvoir l’utilisation de ces énergies comme un modèle de durabilité et de respect de l’environnement.
