Stockage de l’énergie solaire : solutions et innovations

Énergie solaire ou photovoltaïque, éolienne, tirée de la biomasse, hydraulique, géothermie… Les énergies vertes sont dites renouvelables, car elles proviennent de sources naturelles, supposées inépuisables. S’il est vrai que l’énergie issue du soleil semble sans limites, il n’est pas possible de la puiser à toutes heures de la journée ni durant toute l’année, ce qui limite le rachat du photovoltaïque. Au problème d’intermittence s’ajoute celui de la météo, souvent capricieuse, qui rend cette source d’énergie incertaine. D’où l’importance du stockage de l’énergie solaire pour couvrir les besoins énergétiques.

Les batteries, la référence pour le stockage de l’énergie solaire

Pour rappel, les cellules photovoltaïques des panneaux solaires captent la chaleur du soleil, ce qui met en mouvement des électrons, qui produisent de l’électricité, appelée énergie solaire. Aujourd’hui, la meilleure solution pour stocker l’énergie produite est la batterie à décharge lente, communément appelée batterie solaire. Ce type de batterie peut être utilisé pour une installation isolée (logement) dans une démarche de maison solaire passive, mais aussi pour un camping-car ou un bateau. Un régulateur, placé entre la batterie et le panneau solaire, est nécessaire pour que le niveau de charge ne soit ni trop bas ni trop élevé. Les batteries solaires se chargent pendant la journée, pour fournir de l’énergie solaire durant la nuit et les jours de mauvais temps. 
 

Il existe actuellement plusieurs types de batteries concernant l’énergie solaire ou photovoltaïque :

– Batteries au plomb ouvert (entre 80 et 250 €) : idéales pour les utilisations momentanées, elles doivent être placées en plein air, tout en étant protégées du froid. Leur durée de vie peut dépasser 10 ans.

– Batteries AGM (entre 200 et 400 €) : leur durée de vie est plus courte, mais elles sont étanches, plus résistantes et nécessitent moins d’entretien que les batteries au plomb ouvert.

– Batteries GEL (entre 200 et 550 €) : appréciées pour leur excellente qualité et leur longévité, elles sont adaptées aux utilisations quotidiennes.

– Batteries au lithium (plus de 600 €) : le haut de gamme. Elles peuvent réaliser plus de cycles que les autres batteries, à condition d’éviter les charges trop élevées et les décharges trop importantes.

Les réseaux à courant alternatif

Sur les sites isolés, il est possible d’envisager le stockage de l’énergie solaire à l’aide d’un réseau à courant alternatif. L’énergie est introduite dans le réseau par des générateurs, et les consommateurs sont raccordés au réseau.

Stockage de l’énergie solaire, un problème de prix

Il est vrai que certaines batteries solaires ont un design rebutant, libèrent une odeur nauséabonde et ne sont pas assez résistantes. On peut reprocher à d’autres d’avoir une durée de vie limitée et d’être trop fragiles, de perdre leur capacité si on ne contrôle pas bien les charges et les décharges et d’ainsi minimiser l’utilisation de l’énergie solaire. Mais l’ennemi numéro un de la batterie solaire, celui qui freine sa démocratisation, c’est son prix, même si celui-ci est partiellement compensé par la baisse actuelle du prix des panneaux solaires. En 2015, le patron de Tesla Motors, Elon Musk, a présenté des batteries révolutionnaires pour les particuliers, censées être bien plus efficaces que toutes celles disponibles sur le marché. Problème : le prix du « Powerwall » s’élevait à plus de 3 000 dollars…

Quelles solutions pour demain ?

L’aérovoltaïque, ou centrale solaire thermique, est une technique innovante qui pourrait grandement améliorer la performance énergétique des logements grâce à de l’énergie solaire. La chaleur des panneaux solaires, au lieu d’être perdue, est réutilisée pour augmenter la production d’électricité. En comparaison avec le photovoltaïque, l’exploitation du potentiel solaire passe de 20 à 80 %.
 

À l’image de l’innovation engendrée par l’énergie solaire thermique, un ingénieur français a proposé une solution étonnante : le stockage de l’énergie solaire par l’intermédiaire du béton. Avec l’aide de plusieurs chercheurs, André Gennesseaux a développé un volant, un cylindre de béton porté par un palier magnétique. L’énergie est stockée et délivrée pendant la nuit par une génératrice. D’après son créateur, ce volant de stockage solaire, baptisé Energiestro, peut être considéré comme une « batterie perpétuelle ».
 

La volonté des gouvernements via le rachat d’électricité notamment, alliée à celle des fournisseurs d’énergie et à l’émergence de nouveaux fabricants (notamment en Asie), devrait accélérer le déploiement des solutions facilitant le stockage de l’énergie solaire.

Stockage énergie solaire : récapitulatif

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