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Batterie de stockage pour systèmes solaires

Pourquoi le stockage sur batterie ? Le stockage est utile à la transition énergétique !

"Afin d'obtenir un meilleur ajustement entre la production et la consommation d'énergie, outre des mesures telles que la gestion de la charge, le stockage stationnaire de l'énergie électrique peut également être envisagé." Citation du séminaire VDI
Warum zuerst eine große Solaranlage ?
Wenn nur wenig Sonnenenergie erzeugt wird, kann auch nur wenig Überschussenergie gespeichert werden.

Erst wenn das Dach maximal belegt ist oder für einen Privathaushalt eine Größe von 15-40kWp erreicht ist, macht es Sinn über einen Batteriespeicher nachzudenken. Größere Solaranlagen haben zudem geringere spezifische Gestehungskosten.

40kWp klingt nach sehr viel, aber ein oder zwei E-Autos erhöhen den Verbrauch direkt um ca. 10.000 kWh im Jahr.
In den Monaten März bis Oktober fällt es mit einem Batteriespeicher relativ leicht nahezu autark zu sein. 
In den übrigen Monaten ist eine groß dimensionierte Solaranlage wichtig für eine noch annehmbare solare Eigenversorgung. 

Folgend eine Tabelle mit durchschnittlichen Jahresverbräuchen verschiedener Haushaltstypen, den mindestens empfohlenen Leistungen der PV-Anlage und dem erreichbaren Autarkiegrad mit und ohne Batteriespeicher.

Annahme:
Durchschnittlicher Stromverbrauch pro Jahr und empfohlene Solaranlagen-Größe bei mind. 40%iger Selbstversorgung:
gens consommation d'énergie Ø Système solaire - toit sud Avec batterie de stockage Avec batterie de stockage
10kWh 20kWh
1 personne 2.000 kWh 5,4kWc / 41,2% Autarcie 81,6% Autarcie 92,7% Autarcie
2 personnes 3.300 kWh 7,8kWc / 42,3% Autarcie 82,1% Autarcie 89,2% Autarcie
3 personnes 4.300 kWh 7.8kWc / 40.2% Autarcie 76,4% camions Autar 88,0% Autarcie
4 personnes 5.000 kWh 10,8kWc / 41,1% Autarcie 90,1% Autarcie
5 personnes 6.200 kWh 78,3% Autarcie
Les résultats sont complètement différents lorsque de gros consommateurs tels qu'une pompe à chaleur pour le chauffage central avec production d'eau chaude et/ou une voiture électrique augmentent considérablement la consommation d'électricité :
cas de besoin consommation d'énergie Ø Toit sud du système solaire Avec stockage 20kWh Avec stockage 30kWh
Avec pompe à chaleur
4 personnes 24,5kWc / 39,1% Autarcie 68,4% camions Autar 73,8% Autarcie 80,1% Autarcie
Avec WP et EV
4 personnes 44.2kWc / 28.0% Autarcie 50,6% Autarcie 81,5% Autarcie

*Tous les chiffres ont été déterminés avec SMA-SunnyDesignWeb. Hypothèse : Orientation Sud, stockage Li-ion à 90% de capacité utile Pas de transition énergétique sans stockage d'énergie Le moteur du développement est la transition énergétique, plus précisément : l'expansion des énergies renouvelables. Leur part dans le mix énergétique allemand était de plus de 35 % en 2019. Selon les estimations, ils représenteront 55 à 60 % d'ici 2035. Ce qu'implique une amélioration durable du climat et de l'environnement est un défi majeur pour le réseau électrique : parce que le vent ne souffle pas toujours et que le soleil ne brille pas la nuit, la proportion croissante d'énergies renouvelables entraîne également de plus grandes fluctuations du réseau . Ceux-ci peuvent partiellement compenser les petits systèmes de stockage sur batterie dans la sphère privée et les grands systèmes de stockage sur batterie à usage commercial.

Les batteries au lithium-ion sont les plus efficaces Les dispositifs de stockage d'énergie d'aujourd'hui sont généralement des batteries au lithium-ion (Li-Ion) et au lithium ferrite (LiFePo). Les cellules Li-ion ont l'avantage évident d'une densité d'énergie nettement plus élevée. Leur part du stockage d'énergie disponible dans le commerce est d'environ 95 %. Les modèles précédents étaient souvent encore basés sur la technologie plomb-gel ou plomb-acide, mais aujourd'hui, ils ne représentent qu'environ 6 % des dispositifs de stockage d'énergie. Il existe également des systèmes de stockage de batteries PV isolées pour les ménages privés basés sur l'eau salée comme électrolyte, ainsi que des systèmes de stockage de batteries à flux redox au vanadium. Cependant, leur part en Allemagne est inférieure à 0,05 %. C'est la conclusion d'une étude menée par le ministère fédéral de l'Éducation et de la Recherche, l'Institut d'écologie appliquée (Öko-Institut) et FONA, le département de recherche socio-écologique du BMBF. Les batteries au lithium modernes sont non seulement en avance sur les autres technologies en termes de pénétration du marché, elles sont également moins chères à fabriquer, durent plus longtemps et, surtout, sont plus puissantes. « Les meilleures cellules Li-NCM d'aujourd'hui atteignent une densité d'énergie de près de 700 wattheures par litre de volume. Cela suffirait à faire fonctionner une ampoule de 100 watts pendant sept heures », déclarent les experts de l'Institut Fraunhofer.

Cellules de batterie lithium-ion - ici :Modules de batterie Li-ion Tesla-18650 des véhicules Tesla Model S et Model X Avis de marque : TESLA® est une marque de Tesla, Inc, 45500 Fremont Boulevard, Fremont, CA 94538