Analyse comparative de quatre types de méthodes de stockage d'énergie : série, centralisé, distribué et modulaire

Les systèmes de stockage d'énergie sont divisés en quatre types principaux en fonction de leur architecture et de leurs scénarios d'application : en chaîne, centralisé, distribué et

modulaire. Chaque type de méthode de stockage d'énergie a ses propres caractéristiques et scénarios applicables.

1. Stockage d'énergie par chaîne

Caractéristiques:

Chaque module photovoltaïque ou petit pack de batteries est connecté à son propre onduleur (micro-onduleur), puis ces onduleurs sont connectés au réseau en parallèle.

Convient aux petits systèmes solaires domestiques ou commerciaux en raison de sa grande flexibilité et de sa facilité d'extension.

Exemple:

Petit dispositif de stockage d'énergie à batterie au lithium utilisé dans un système de production d'énergie solaire sur le toit d'une maison.

Paramètres:

Plage de puissance : généralement de quelques kilowatts (kW) à des dizaines de kilowatts.

Densité énergétique : relativement faible, car chaque onduleur nécessite un certain espace.

Efficacité : rendement élevé grâce à une perte de puissance réduite côté CC.

Évolutivité : ajout facile de nouveaux composants ou packs de batteries, adapté à la construction par étapes.

2. Stockage centralisé de l'énergie

Caractéristiques:

Utilisez un grand onduleur central pour gérer la conversion de puissance de l’ensemble du système.

Plus adapté aux applications de centrales électriques à grande échelle, telles que les parcs éoliens ou les grandes centrales photovoltaïques au sol.

Exemple:

Système de stockage d'énergie de classe mégawatt (MW) équipé de grandes centrales éoliennes.

Paramètres:

Gamme de puissance : de quelques centaines de kilowatts (kW) à plusieurs mégawatts (MW) voire plus.

Densité énergétique : Densité énergétique élevée due à l'utilisation d'équipements de grande taille.

Efficacité : Il peut y avoir des pertes plus importantes lors de la manipulation de courants importants.

Rentabilité : Coût unitaire inférieur pour les projets à grande échelle.

3. Stockage d'énergie distribué

Caractéristiques:

Distribuez plusieurs unités de stockage d’énergie plus petites dans différents endroits, chacune fonctionnant indépendamment mais pouvant être mise en réseau et coordonnée.

Cela contribue à améliorer la stabilité du réseau local, à améliorer la qualité de l’énergie et à réduire les pertes de transmission.

Exemple:

Micro-réseaux au sein des communautés urbaines, composés de petites unités de stockage d'énergie dans plusieurs bâtiments résidentiels et commerciaux.

Paramètres:

Gamme de puissance : de quelques dizaines de kilowatts (kW) à plusieurs centaines de kilowatts.

Densité énergétique : dépend de la technologie de stockage d'énergie spécifique utilisée, comme les batteries lithium-ion ou d'autres nouvelles batteries.

Flexibilité : peut répondre rapidement aux changements de la demande locale et améliorer la résilience du réseau.

Fiabilité : même si un seul nœud tombe en panne, les autres nœuds peuvent continuer à fonctionner.

4. Stockage d'énergie modulaire

Caractéristiques:

Il se compose de plusieurs modules de stockage d'énergie standardisés, qui peuvent être combinés de manière flexible dans différentes capacités et configurations selon les besoins.

Prise en charge du plug-and-play, facile à installer, à entretenir et à mettre à niveau.

Exemple:

Solutions de stockage d'énergie conteneurisées utilisées dans les parcs industriels ou les centres de données.

Paramètres:

Gamme de puissance : de quelques dizaines de kilowatts (kW) à plusieurs mégawatts (MW).

Conception standardisée : bonne interchangeabilité et compatibilité entre les modules.

Facile à étendre : la capacité de stockage d'énergie peut être facilement étendue en ajoutant des modules supplémentaires.

Maintenance facile : si un module tombe en panne, il peut être remplacé directement sans arrêter l'ensemble du système pour réparation.

Caractéristiques techniques

Dimensions Stockage d'énergie à cordes Stockage centralisé d'énergie Stockage d'énergie distribué Stockage d'énergie modulaire
Scénarios applicables Petit système solaire domestique ou commercial Centrales électriques à grande échelle (telles que parcs éoliens, centrales photovoltaïques) Micro-réseaux communautaires urbains, optimisation de l'énergie locale Parcs industriels, centres de données et autres lieux nécessitant une configuration flexible
Plage de puissance Plusieurs kilowatts (kW) à des dizaines de kilowatts De quelques centaines de kilowatts (kW) à plusieurs mégawatts (MW) et même plus Des dizaines de kilowatts à des centaines de kilowatts Elle peut être étendue de quelques dizaines de kilowatts à plusieurs mégawatts ou plus
Densité énergétique Plus bas, car chaque onduleur nécessite un certain espace Élevé, utilisant de gros équipements Cela dépend de la technologie de stockage d'énergie spécifique utilisée Conception standardisée, densité énergétique modérée
Efficacité Élevé, réduisant la perte de puissance côté CC Peut entraîner des pertes plus élevées lors de la manipulation de courants élevés Répondez rapidement aux changements de la demande locale et améliorez la flexibilité du réseau L'efficacité d'un seul module est relativement élevée et l'efficacité globale du système dépend de l'intégration
Évolutivité Ajout facile de nouveaux composants ou de packs de batteries, adapté à la construction par étapes L’extension est relativement complexe et la limitation de capacité de l’onduleur central doit être prise en compte. Flexible, peut travailler de manière indépendante ou en collaboration Très facile à étendre, il suffit d'ajouter des modules supplémentaires
Coût L'investissement initial est élevé, mais le coût d'exploitation à long terme est faible Faible coût unitaire, adapté aux projets à grande échelle Diversification de la structure des coûts, en fonction de l'étendue et de la profondeur de la distribution Les coûts des modules diminuent avec les économies d'échelle et le déploiement initial est flexible
Entretien Maintenance facile, une seule panne n'affectera pas l'ensemble du système La gestion centralisée simplifie certains travaux de maintenance, mais les composants clés sont importants Une large distribution augmente la charge de travail de la maintenance sur site La conception modulaire facilite le remplacement et la réparation, réduisant ainsi les temps d'arrêt
Fiabilité Élevé, même si un composant tombe en panne, les autres peuvent toujours fonctionner normalement Cela dépend de la stabilité de l'onduleur central Amélioration de la stabilité et de l’indépendance des systèmes locaux La conception hautement redondante entre les modules améliore la fiabilité du système

Date de publication : 18 décembre 2024