Stockage d'énergie : la prochaine vague de nouvelles énergies arrive

Une autre vague de nouvelles ondes énergétiques déclenchées par le stockage d’énergie électrochimique va bientôt arriver.

L’idée de réserves est ancienne.

Le stockage de deux ans et celui de neuf ans font référence à la nécessité pour le pays de conserver des matériaux en cas d'urgence, afin de se préparer à un jour de pluie et d'être préparé.

Apprendre à être riche de cinq chars et empli de savoir signifie que seule l'accumulation de connaissances permet de parcourir des milliers de kilomètres et de devenir un fleuve et une mer. Qu'il s'agisse d'un pays ou d'un individu, l'importance des réserves est évidente. Cette sagesse imprègne tous les domaines de la vie, en particulier celui de l'énergie.

L'importance des énergies telles que le pétrole et le charbon est liée au développement d'un pays, à la stabilité de la société et à la qualité de vie de ses habitants. C'est pourquoi tous les pays du monde considèrent l'énergie comme une ressource de réserve stratégique.

Depuis le début du XXIe siècle, les problèmes environnementaux sont devenus un facteur limitant le développement économique, voire affectant la survie et le destin de l'humanité. Avec les accords de Kyoto et de Paris, les pays du monde entier sont parvenus à un consensus sans précédent sur le concept de réduction des émissions de carbone.

Ces dernières années, les progrès scientifiques et technologiques ont progressivement permis la réduction des émissions de carbone grâce aux nouvelles technologies énergétiques, et l'économie a également posé les bases d'une promotion à grande échelle. C'est à cette époque que les concepts de pic mondial d'émissions de carbone, de neutralité carbone et de double carbone ont vu le jour, ainsi que la vague de substitution énergétique.

Le stockage d’énergie est un élément important du futur réseau électrique

La production d’énergie photovoltaïque et éolienne repose respectivement sur l’énergie solaire et l’énergie éolienne, et ces forces naturelles sont naturellement fluctuantes et intermittentes, et il existe une imprévisibilité quant à la quantité d’électricité pouvant être convertie en électricité.

Au fur et à mesure que le soleil se lève et se couche, la production d’énergie photovoltaïque est vouée à évoluer en conséquence, commençant tôt le matin, atteignant son pic à midi puis diminuant, et s’arrêtant la nuit au coucher du soleil.

L'énergie éolienne aussi.

Il en résulte un déséquilibre entre l’offre et la demande, avec une insuffisance d’électricité fournie lorsque la consommation d’électricité est élevée, et un surplus d’électricité lorsque la consommation d’électricité est faible.

Un autre problème causé par la volatilité est que la fréquence de l’alimentation électrique du réseau est extrêmement instable, et la fluctuation de fréquence est l’un des indicateurs importants pour mesurer la qualité de l’énergie.

Une petite fluctuation de fréquence peut affecter l'utilisation normale des appareils électriques, et une grande fluctuation de fréquence mettra en danger le fonctionnement normal du générateur.

Par exemple, un changement de fréquence entraînera une modification de la vitesse du moteur, ce qui affectera la qualité du produit à la lumière, endommagera les machines et provoquera des accidents. Non seulement tous les secteurs d'activité auront des produits défectueux en raison des changements fréquents, mais la consommation d'électricité des habitants sera également fortement impactée.

Par conséquent, les dommages causés par l’instabilité de fréquence sont importants, et la manière de garantir la valeur stable de la fréquence de la nouvelle production d’énergie est devenue un problème urgent à résoudre.

La solution actuelle est vraiment impuissante.

Avec l'augmentation du taux de pénétration des nouvelles énergies, les fluctuations de fréquence causées par les perturbations de sortie du réseau électrique s'accentuent. D'avril à mai 2021, le réseau électrique de Chine du Nord a connu quatre oscillations consécutives à basse fréquence du côté de l'alimentation électrique.

Actuellement, la fréquence de régulation ponctuelle de la fréquence des centrales thermiques conventionnelles a fortement augmenté, passant de 20 à 30 fois par jour à 700 à 800 fois par jour. Traditionnellement, la capacité de régulation primaire de la fréquence des centrales thermiques est insuffisante pour répondre à la demande de régulation de fréquence du réseau électrique.

Si le problème de la régulation des pics de puissance et de la fréquence ne peut être résolu, cela affectera inévitablement le remplacement de nouvelles sources d’énergie et donc la réalisation de l’objectif de double émission de carbone.

La question qui se pose est de savoir s’il existe une solution plus propre et plus efficace pour remplacer l’énergie thermique ?

La réponse est oui. Dans une perspective de développement à long terme, l'idée de réserver l'électricité à l'avance est née, et le stockage d'énergie est devenu un enjeu historique majeur.

D'une part, en réduisant les pics et en comblant les creux, il peut résoudre le problème de l'inadéquation entre la production d'électricité et la charge électrique pendant les périodes de pointe et de creux ; d'autre part, il peut participer à la fourniture de services d'énergie auxiliaires pour résoudre l'instabilité du réseau électrique causée par la volatilité et le caractère aléatoire de la production d'énergie éolienne et solaire.

De plus, le stockage et la libération d’énergie via le système de stockage d’énergie fournissent un support de capacité supplémentaire, absorbe l’excès d’électricité, réduit « l’énergie éolienne et solaire abandonnée » et se connecte instantanément au réseau.

À ce moment-là, tout est prêt, sauf le vent d'est.

Historiquement, le développement du secteur a toujours été indissociable du soutien des politiques. Le rythme et l'intensité des changements politiques témoignent souvent de la maturité du secteur.

Le lien central du stockage de l'énergie

Le système de stockage d'énergie électrochimique est principalement composé d'un bloc-batterie, d'un système de gestion de batterie (BMS), d'un système de gestion de l'énergie (EMS), d'un onduleur de stockage d'énergie (PCS) et d'autres équipements électriques.

Le coût du bloc-batterie représente la proportion la plus élevée, soit environ 60 %, suivi de l'onduleur de stockage d'énergie à environ 15 %, et le système de gestion de la batterie et le système de gestion de l'énergie représentent ensemble environ 15 %.

L’avenir de l’industrie du stockage d’énergie par batterie est prometteur.

Le remplacement de l’énergie traditionnelle par une nouvelle génération d’énergie est déterministe.

Cependant, l’incertitude causée par sa propre volatilité et son intermittence fait que la nouvelle alimentation électrique nécessite une régulation de pointe et de fréquence.

Sur la voie de la substitution énergétique, la nouvelle filière de production d'énergie doit s'appuyer sur le stockage pour se connecter au sommet et ainsi pouvoir avancer comme une mouche. De toute évidence, le stockage d'énergie est un élément indispensable du futur système électrique.

La technologie de stockage d'énergie basée sur les batteries en constitue un élément important. Grâce à ses performances avantageuses, elle est progressivement devenue économique et constitue la base d'une promotion à grande échelle.

Une nouvelle vague d’énergie déclenchée par le stockage d’énergie par batterie va bientôt arriver.