Le stockage d'énergie par batterie est une technologie essentielle pour réduire notre dépendance aux combustibles fossiles et construire un avenir à faible émission de carbone. La production d'énergies renouvelables est fondamentalement différente de la production d'énergie fossile traditionnelle, car dans les applications renouvelables, l'énergie ne peut pas être produite à la demande. Du charbon peut être brûlé à chaque fois que l'électricité est nécessaire ; les énergies éolienne et solaire dépendent du vent et du soleil. L'énergie solaire présente un problème particulier dans la mesure où elle ne peut pas être produite pendant le pic de demande d'énergie : la nuit.
Cette différence critique entraîne un besoin de stockage d'énergie par batterie. Les systèmes de stockage d'énergie par batterie sont des dispositifs électromécaniques qui stockent l'énergie dans des batteries pour une utilisation à une fréquence et une heure prescrites. Cela dissocie le temps de génération du temps d'utilisation et permet de fournir de l'énergie lorsque les consommateurs en ont besoin. Les systèmes de stockage d'énergie sont essentiels pour atteindre les objectifs en matière d'énergie propre en permettant une meilleure utilisation des ressources renouvelables tout en améliorant la fiabilité du réseau et la stabilité des prix.
Outre les applications dans le réseau, le stockage d'énergie est également utilisé dans les applications commerciales et industrielles pour améliorer la fiabilité de la disponibilité d'énergie et réduire les coûts en utilisant l'énergie stockée pendant les périodes où l'alimentation du réseau est particulièrement coûteuse. Les maisons ou les petites communautés peuvent également utiliser le stockage d'énergie pour obtenir une meilleure indépendance énergétique et une meilleure durabilité environnementale en connectant les systèmes de stockage d'énergie à des ressources énergétiques distribuées telles que les panneaux solaires sur toiture.
nVent propose une gamme de solutions qui offrent aux clients les moyens d'améliorer les performances, la sécurité et la fiabilité des systèmes de stockage d'énergie. Nos solutions de mise à la terre, de liaison équipotentielle, de raccordement électrique et d'armoires aident nos clients du stockage d'énergie à établir des connexions sécurisées entre les supports de batterie, les convertisseurs d'alimentation et les onduleurs, et à protéger ces systèmes contre les perturbations éventuelles. Nos conducteurs d'alimentation basse tension et nos solutions de refroidissement améliorent également la résilience et la flexibilité de conception des systèmes de stockage d'énergie, ce qui permet aux ingénieurs de réduire l'encombrement des installations de stockage d'énergie.
Pourquoi l'encombrement des systèmes de stockage d'énergie doit-il être réduit ?
L'Agence internationale des énergies renouvelables estime que 90 % de l'électricité dans le monde pourrait provenir d'énergies renouvelables d'ici 2050. Cela nécessitera une augmentation considérable de la production d'énergie renouvelable. Même avec le développement de technologies renouvelables moins encombrantes, l'empreinte physique de la production d'énergie renouvelable devra considérablement augmenter pour atteindre les objectifs en matière d'énergie propre. La réduction de l'encombrement des installations de stockage d'énergie permet d'utiliser plus d'espace pour générer de l'énergie plutôt que de la stocker.
La réduction de l'encombrement est également importante pour les applications telles que la recharge de véhicules électriques. À mesure que les véhicules électriques deviennent de plus en plus courants sur les routes dans le monde entier, la construction des infrastructures pour les soutenir est devenue une priorité majeure. Avec l'augmentation du nombre de voitures utilisant les stations de charge, les ingénieurs qui travaillent au développement d'une infrastructure de véhicules électriques peuvent ne pas trouver suffisamment d'espace physique pour répondre à la demande sans des systèmes de stockage d'énergie pour batterie plus petits. De même, les applications commerciales et résidentielles peuvent ne pas être en mesure de modifier l'agencement des bâtiments pour s'adapter aux grands systèmes de stockage d'énergie, car ils construisent des systèmes d'énergie renouvelable et de stockage d'énergie sur site.
Considérations relatives à la conception et à la technologie pour la réduction de l'encombrement
Pour toutes ces raisons, il est important de réduire l'encombrement des installations de stockage d'énergie. Même avec les avancées technologiques qui ont réduit la taille des batteries elles-mêmes, les installations de stockage d'énergie de batterie ont besoin de l'infrastructure appropriée pour prendre en charge l'utilisation de nombreuses batteries à proximité les unes des autres. La meilleure façon de réduire l'encombrement du stockage d'énergie est de réduire autant que possible l'espace utilisé pour tout autre élément que les batteries.
L'un des problèmes liés aux batteries très proches les unes des autres est la chaleur qu'elles génèrent. L'expérience de nVent en matière de refroidissement liquide pour les datacenters nous permet de fournir des solutions pour relever ce défi. Le refroidissement par liquide est plus efficace que le refroidissement par air car le liquide a une capacité de transfert de chaleur plus élevée et peut se rapprocher davantage d'une source de chaleur que l'air. Le déploiement du refroidissement liquide dans les applications de stockage d'énergie pour gérer les charges thermiques générées par l'augmentation de la densité de puissance pourra se faire à de nombreuses occasions.
Le refroidissement par liquide fonctionne dans les applications de stockage d'énergie en utilisant un refroidisseur pour pomper le liquide refroidi dans le système en boucle fermée, avec un contrôle de précision qui ajuste la température et les débits des fluides pour optimiser l'efficacité. En augmentant la capacité de refroidissement par liquide des systèmes de stockage d'énergie, les fabricants de modules de batterie peuvent installer davantage de batteries plus proches les unes des autres et augmenter la capacité énergétique de leurs installations sans augmenter l'encombrement.
Même si les batteries sont correctement refroidies, elles doivent rester connectées les unes aux autres et au réseau ou à toute autre application qu'elles alimentent. Les solutions câblées traditionnelles, bien qu'adaptées à certaines applications, peuvent être difficiles à utiliser lorsque la réduction de l'encombrement est une préoccupation principale, car elles n'ont souvent pas un rayon de courbure sûr suffisamment élevé pour s'adapter aux virages serrés dans les petits espaces. Dans ces situations, les conducteurs flexibles, tels que les barres omnibus flexibles nVent et les tresses de la marque nVent ILSCO, peuvent offrir une meilleure flexibilité de conception grâce à la section transversale réduite et aux exigences de rayon de courbure minimal. Ces solutions peuvent également être préfabriquées pour économiser du temps et de la main-d'œuvre sur les chantiers.
Quelle est la prochaine étape ?
La demande en stockage d'énergie continuera de croître à mesure que les investissements gouvernementaux dans les infrastructures augmentent dans le monde entier, que les microréseaux deviennent de plus en plus courants et que les véhicules électriques sont largement adoptés. La réduction de l'encombrement des systèmes de stockage d'énergie sera un défi pour les fabricants de modules de batterie, les sociétés d'énergie, les bâtiments commerciaux, etc. En réfléchissant à ces défis et en développant des technologies pour réduire l'empreinte carbone, les entreprises de stockage d'énergie devanceront leurs concurrents. Il est bon de commencer par revoir les raccordements électriques et l'approche de refroidissement.