Stockage de batterie solaire photovoltaïque

Le stockage d'énergie solaire photovoltaïque est une solution énergétique complète qui associe un système de production d'électricité solaire photovoltaïque à une technologie de stockage d'énergie. Son objectif principal est de stocker l'énergie électrique excédentaire dans des batteries après la production d'électricité par les panneaux photovoltaïques, et de l'utiliser en cas de faible luminosité (par exemple, la nuit ou par temps nuageux) ou de pointe de consommation électrique, afin de réaliser une gestion énergétique en boucle fermée intégrant l'autoconsommation, le stockage d'énergie résiduelle et l'alimentation de secours. Cette technologie est essentielle pour résoudre les problèmes d'intermittence et de volatilité de l'énergie solaire, et constitue également un élément clé pour promouvoir la transformation de l'énergie photovoltaïque, qui passe du statut d'« énergie d'appoint » à celui d'« énergie principale ».
1. Définition de base et valeurs fondamentales
L'essence du système de stockage d'énergie des cellules solaires photovoltaïques est : le système trinitaire « production d'énergie photovoltaïque, stockage d'énergie électrique, planification intelligente ».

Photovoltaïque (PV) : Les panneaux photovoltaïques convertissent l’énergie solaire en courant continu ;
Batterie de stockage d'énergie : stocke l'excédent d'énergie CC provenant du photovoltaïque (généralement un stockage d'énergie chimique, comme les batteries au lithium) ;
Planification intelligente : grâce aux onduleurs, aux systèmes de gestion de batterie (BMS) et à d'autres équipements, l'équilibre dynamique entre « production, stockage et consommation d'énergie » est réalisé.

Sa valeur fondamentale est de briser les limites de l'énergie solaire, d'augmenter le taux d'autoconsommation d'énergie photovoltaïque (de 30 à 50 % à plus de 80 % des systèmes traditionnels connectés au réseau), de réduire la dépendance au réseau et de fournir une alimentation de secours fiable en cas de panne de courant.
2. Composants et fonctions de base
Un système complet de stockage d'énergie par batterie solaire photovoltaïque se compose de 5 composants principaux, chacun fonctionnant ensemble pour réaliser la production, la conversion, le stockage et la distribution d'énergie :

Réseau photovoltaïque
Il se compose de plusieurs panneaux photovoltaïques connectés en série/parallèle, et sa fonction principale est de convertir l'énergie solaire en courant continu (CC).
Clé de l'efficacité : la technologie MPPT (Maximum Power Point Tracking) (intégrée à l'onduleur) suit en temps réel le point de fonctionnement optimal des panneaux photovoltaïques pour garantir une efficacité maximale de production d'énergie, en particulier lorsque l'intensité lumineuse change.
Batterie de stockage
Le système constitue le « stockeur d'énergie », responsable du stockage de l'énergie photovoltaïque excédentaire. Actuellement, les batteries lithium-ion (comme la batterie lithium-fer-phosphate LiFePO₄, qui représente plus de 70 % du marché) sont largement répandues en raison de leur grande sécurité, de leur longue durée de vie (2 000 à 6 000 cycles) et de leurs performances stables à basse température. Quelques scénarios utilisent des batteries plomb-acide (faible coût mais courte durée de vie) ou des batteries à flux (stockage d'énergie longue durée).
Conception de capacité : déterminée en fonction de la consommation électrique quotidienne moyenne de l'utilisateur, de la production d'énergie photovoltaïque et de la demande d'énergie de secours (par exemple 5 à 20 kWh pour les ménages et 50 à 500 kWh pour l'industrie et le commerce).
Onduleur hybride
Les fonctions principales du « centre de conversion et de répartition d'énergie » du système comprennent :
Conversion DC/AC : Convertit le courant continu des panneaux photovoltaïques et le courant continu des batteries en courant alternatif (AC) pour un usage domestique/industriel ;
Contrôle de charge et de décharge : lorsque la production d'énergie photovoltaïque > électricité, contrôler la charge de la batterie ; lorsque la production d'énergie photovoltaïque < électricité, contrôler le supplément de décharge de la batterie ;
Interaction avec le réseau : support et intégration