Le stockage de l’électricité d’origine photovoltaïque

Le stockage de l’électricité d’origine photovoltaïque
Pour un usage en site isolé, le photovoltaïque, comme pour toute autre énergie intermittente, nécessite un système de stockage électrique permettant de restituer l’énergie à la demande. Les batteries au plomb, en raison de leur faible coût et de leur simplicité de mise en œuvre, sont pour l’instant les plus utilisées. Prolonger leur durée devie, en étudiant les mécanismes de corrosion et de vieillissement, rechercher des voies nouvelles de stockage font partie des principaux axes de recherche.

Tour de guet à alimentation photovoltaïque pour la prévention des incendies dans les Bouches-du-Rhône. Un des objectifs de la recherche sur le stockage de l’électricité d’origine photovoltaïque est d’atteindre pour les batteries des duréesde vie égales à celles des modules eux-mêmes.

Roland Bourguet/Ademe

es générateurs photovoltaïques autonomes ont assurer L besoin d’un stockage électrique pour quelles une fourniture d’énergie quasi permanente que soient les séquences d’ensoleillement.Suivant les applications, cette fourniture d’énergie sera assurée, par exemple,pendant deux à trois jours pour certains petits systèmesdomestiques à une quinzaine de jours pour les applications professionnelles, comme les phares maritimes.Les différentes applications font appel à des batteries de technologie différente afin de garantir le service rendu. Parmi ces technologies, la batterie au plomb, bien que connue depuis plus de cent ans, offre actuellement la meilleure réponse en termes de prix et de durée de vie. Certains sites, oùles contraintes d’exploitation et d’environnement climatique sont particulièrement sévères, peuvent être équipés de batteries au nickel-cadmium, mais leur coût prohibitif ne permet pas la généralisation de leur emploi. Des expériences sont menées dans certains pays du nord (Allemagne, Finlande) pour utiliser la pile à combustible comme générateur associé à un stockage conventionnel. Dans ce cas, lestockage est assuré par des réserves d’hydrogène produit par des hydrolyseurs

alimentés à partir de générateurs photovoltaïques.Cette forme de stockage intersaisonnier ne présente pas d’autodécharge. Si les prix étaient suffisamment compétitifs pour compenser le faible rendement actuel de cette technologie, celle-ci donnerait les moyens de résoudre sous nos latitudes les problèmes liés à lavariation de production électrique entre été et hiver.

Les batteries au plomb, actuellement les mieux adaptées
Les systèmes autonomes utiliseront des batteries au plomb à plaques planes de type démarrage pour les installations d’une puissance crête installée proche de la centaine de watts. Les installations plus importantes seront pourvues de batteries à plaques tubulaires plus adaptées aucyclage journalier mais d’un coût du kilowattheure stocké de 1,5 à 2 fois plus élevé. Ce type de batterie équipe les installations de plusieurs centaines de watts à plusieurs kilowatts-crêtes et toutes les applications professionnelles pour des raisons de fiabilité et de sécurité (relais hertziens de télévision et de télécommunications, phares maritimes). La batterie au
CLEFS CEA – N° 50/51 – HIVER2004-2005

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La filière photovoltaïque

plomb “étanche” est employée essentiellement dans des environnements contraignants n’autorisant qu’une maintenance très espacée, comme l’équipement de balises maritimes, ou dans des installations confinées.

Prolonger leur durée de vie
Le stockage dans un système photovoltaïque contribue pour une part non négligeable au coût total d’exploitationpar ses remplacements successifs durant la durée de vie d’un système. En effet, suivant la technologie et l’utilisation des batteries au plomb, leur durée de vie peut varier entre deux et douze ans. En outre, le coût total du stockage ne suit pas la même baisse que celle obtenue sur les autres composants d’un système photovoltaïque.Un des objectifs actuels est de doubler la durée de vie des…

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