Stockage et PV : quelles opportunités ?

La production d’énergie décarbonée issue du solaire est dépendante de la quantité d’irradiance que reçoivent les panneaux photovoltaïques durant la journée. En plus de l’intermittence jour/nuit, le rendement n’est pas linéaire dans une journée, mais parabolique. La variabilité de la puissance de la centrale PV est également impactée par les aléas climatiques : la température, la couverture nuageuse, l’humidité sont autant de facteurs faisant fluctuer la production.

Les nuages ont l’impact le plus significatif, car ils peuvent bloquer ou réduire la quantité d’énergie qui atteignent les panneaux solaires. Bien que les simulations des formations nuageuses soient de plus en plus précises, il reste difficile de prédire avec une grande précision l’apparition et le déplacement des nuages sur un endroit très localisé. En effet, l’imagerie satellitaire et les projections météorologiques ne permettent pas d’anticiper l’apparition de nuages, leurs formations et leurs déplacements qui dépendent des conditions très locales d’humidité, de courants convectifs ou encore de la température. Son intégration dans le réseau électrique dépend donc de la gestion de sa variabilité et de l’équilibre offre/demande pour délivrer à tout instant la puissance nécessaire à l’activité humaine.

Le verdissement de l'industrie

Un futur tourné vers le soleil

L’industrie est la principale impactée par la réduction des gaz à effet de serre et devra atteindre 30 % d’énergie renouvelable (EnR) dans son mix énergétique d’ici 2030.

La croissance des EnR dans le mix énergétique reste cependant à mettre en parallèle avec la hausse mondiale de la demande d’énergie. En effet, la croissance de l’énergie photovoltaïque vient compléter les nouveaux besoins énergétiques des industries, notamment de l’IT, mais le remplacement partiel de l’utilisation de l’énergie fossile par des EnR est bien souvent contraignant pour une industrie énergivore qui fonctionne en continu.

Sites reliés au réseau

Pour les industriels avec une installation photovoltaïque en autoconsommation et reliée au réseau, les fluctuations de puissance sont palliées par l’apport d'énergie externe dont le mix dépend des gestionnaires de réseau. Avec un maintien de la puissance assuré, le PV permet de faire des économies conséquentes, de répondre aux objectifs de décarbonation et d’entrer dans une démarche vertueuse pour l’entreprise.

Sites isolés

Pour les sites industriels isolés, sans accès à un réseau électrique stable, l’apport énergétique vient souvent de groupes électrogènes fonctionnant grâce aux énergies fossiles. Polluantes, chères et nécessitant la mise en place d’une logistique importante d’approvisionnement, peuvent être remplacées par l’énergie solaire si la localisation géographique le permet. Cette alternative est d’autant plus rentable qu’elle permet de ne plus être soumis (partiellement ou totalement) aux fluctuations des prix de l’énergie.

Elle nécessite en revanche une excellente gestion pour éviter les chutes de puissance et maintenir l’activité indépendamment des conditions climatiques et de l’apparition de nuages. L’industriel doit donc incorporer à son mix énergétique une source alternative capable de délivrer la puissance nécessaire. 

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Stockage de l’énergie

DES INNOVATIONS ET DES SOLUTIONS

Le besoin de stockage est une réponse à des considérations d’ordre économique, environnemental, géopolitique et technologique.

Avec la nécessité de maintenir la production en continu, de limiter la dépendance aux énergies fossiles et de réduire les couts, les industriels se tournent vers des solutions de stockage. Depuis quelques années, les acteurs du solaire ont franchi des sauts technologiques importants dans la prévision de la ressource solaire et la création de systèmes de stockage de l’énergie PV pour prévenir des chutes de puissances et limiter les pertes. L’énergie solaire est stockée lorsque sa disponibilité est supérieure aux besoins et elle est restituée lorsque la puissance des panneaux solaires n’est pas suffisante.

Le stockage doit être dimensionné pour répondre au besoin du site industriel. Actuellement, l’utilisation de batterie Lithium-ion est plus performante et flexible et domine le marché, mais d’autres types de batteries électrochimiques existent. Le stockage sous forme d’hydrogène est prometteur avec de nombreux efforts de R&D menés sur les Piles à Combustible et les électrolyseurs. Quelle que soit la solution de stockage choisie, elle doit être accompagnée par un EMS (Système de gestion de l’énergie) et un service de prévisions météorologiques sur plusieurs échelles de temps. Ils sont nécessaires pour déterminer en amont la production attendue et gérer le système de stockage qui va se charger ou se décharger en fonction de la prévision faite.

CalibSun : DE LA PRÉVISION À LA DÉTECTION

Pour les sites isolés, le stockage doit être capable de palier à l’apparition d’un nuage obstruant le soleil durant un court moment autant que par ciel couvert sur plusieurs jours. CalibSun accompagne les industriels exploitant l’énergie solaire en autoconsommation grâce à NEXT son outil de prévision de la ressource, couplé à SKY, un service de détection très précis et local fonctionnant en temps réel, pour anticiper les chutes de puissance liées à l’apparition de nuages.

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