Quelle est l'efficacité des systèmes de stockage d'énergie solaire?
Charles Rotter
De plus en plus de systèmes photovoltaïques sont équipés de batteries qui stockent l'énergie produite pendant l'ensoleillement pour une utilisation ultérieure. De tels systèmes de stockage d'énergie solaire permettent aux opérateurs d'utiliser une fraction maximale de l'énergie solaire produite pour leurs propres besoins. Plus le système de stockage est efficace, plus le profit économique est élevé. Le projet «Testbench» améliore la qualité des mesures d'efficacité pour une meilleure comparaison des systèmes de batteries par les planificateurs et les opérateurs. Le projet de collaboration financé par le ministère fédéral des Affaires économiques et de l'Énergie (BMWi) est mené par Fraunhofer IEE, l'Institut de technologie de Karlsruhe (KIT), VDE | DKE et TÜV Rheinland. Les partenaires associés sont AIT, BSW et BVES.
Le photovoltaïque convertit directement la lumière du soleil en énergie électrique et contribue ainsi à une alimentation électrique durable. Pour les opérateurs de systèmes photovoltaïques, il vaut la peine d'utiliser une fraction maximale de l'énergie solaire produite pour leurs propres besoins. Ceci est réalisé en appliquant des batteries qui stockent la puissance générée pendant l'ensoleillement jusqu'à une utilisation ultérieure à des moments où la production d'énergie photovoltaïque est nulle.
Le marché des systèmes de stockage d'énergie solaire ne cesse de croître. En 2018, le 100 000e système de stockage d'énergie solaire avait déjà été mis en service en Allemagne. Ces systèmes sont principalement utilisés par les ménages privés pour augmenter leur propre consommation d'énergie solaire et l'indépendance de leur réseau. «Pour garantir un bénéfice économique à l'opérateur, l'efficacité des systèmes de stockage d'énergie solaire est cruciale», explique le chef de projet Fabian Niedermeyer de l'Institut Fraunhofer pour l'économie de l'énergie et la technologie des systèmes énergétiques (IEE). L'amélioration de la qualité des mesures d'efficacité de ces systèmes pour une meilleure comparaison par les planificateurs et les opérateurs est l'objectif du projet «Testbench» récemment lancé.
Le projet «Testbench», Méthode d'essai pour déterminer l'efficacité des systèmes de stockage d'énergie solaire - Des directives aux normes, se concentre en particulier sur la reproductibilité et la comparabilité des résultats mesurés sur les différents bancs d'essai des partenaires du projet. Une expérience en anneau dans la seconde moitié du projet servira à valider les améliorations et à confirmer la reproductibilité des résultats des partenaires. Les partenaires jouant un rôle de premier plan dans le groupe de normalisation «Caractéristiques des systèmes de stockage de batteries stationnaires» (AK 371.0.9.) De la Commission allemande des technologies électriques, électroniques et de l'information DIN et VDE (DKE), les résultats obtenus seront intégré dans les travaux de normalisation. «La norme nationale ou la règle d'application VDE serait une étape importante pour renforcer davantage la position des fabricants allemands sur le marché», explique Nina Munzke, responsable du groupe de stockage et d'analyse des systèmes du Battery Technology Center de KIT. Grâce au grand nombre de clients internationaux des fabricants allemands de systèmes de stockage d'énergie solaire, les résultats seront également inclus dans les normes internationales. «Cela augmentera la compétitivité des fabricants allemands sur les marchés internationaux», a déclaré Munzke. De plus, des ateliers sont prévus pour un échange régulier avec différentes parties prenantes allemandes et internationales.
Détails sur le projet «Testbench»
Le projet «Testbench» a démarré le 1er janvier 2020 et est prévu jusqu'au 31 décembre 2021. Il est financé par le ministère fédéral des Affaires économiques et de l'Énergie. Dans le cadre du projet, l'Institut Fraunhofer pour l'économie de l'énergie et la technologie des systèmes énergétiques (IEE) à Kassel, en collaboration avec KIT, la Commission allemande des technologies électriques, électroniques et de l'information de DIN et VDE (VDE / DKE), le TÜV Rheinland et les associés partenaires de l'Institut autrichien de technologie (AIT), de l'Association solaire allemande (BSW) et de l'Association allemande de stockage de l'énergie (BVES), étudie les adaptations et les détails requis pour les règles de mesure et d'évaluation dans les directives d'efficacité afin d'améliorer la qualité de résultats. Les directives d'efficacité standardisent la caractérisation de l'efficacité, de la consommation en veille et de l'efficacité du contrôle des systèmes de batteries photovoltaïques. Les lignes directrices ont été élaborées par le groupe d'experts «Effizienzleitfaden», groupe d'experts sur les lignes directrices en matière d'efficacité, du BVES et du BSW, en collaboration avec des membres de différents instituts de recherche, laboratoires d'essais et fabricants de systèmes de stockage d'énergie solaire. Pour faciliter la comparaison de différents systèmes à l'aide de méthodes de base, la reproductibilité des résultats est indispensable. Des études préliminaires ont cependant révélé que les mesures des mêmes systèmes de stockage par différents instituts de mesure produisent parfois des résultats très différents. De plus, l'expérience montre que les conditions cadres des mesures restent à préciser. Cela s'applique en particulier à la précision des capteurs de puissance et de tension ainsi qu'aux vitesses de balayage et aux durées de période utilisées pour la moyenne.
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Institut Fraunhofer pour l'économie de l'énergie et la technologie des systèmes énergétiques (IEE)
Fraunhofer IEE à Kassel mène des recherches pour la transformation des systèmes énergétiques. Elle développe des solutions aux défis techniques et économiques pour réduire encore les coûts d'utilisation des énergies renouvelables, sécuriser l'approvisionnement malgré une production d'électricité volatile, assurer la stabilité du réseau à un niveau élevé et faire de la transition énergétique un succès économique.
Plus d'informations sur le KIT Energy Center: http://www.energie.kit.edu
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