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ERNEUERBARE ENERGIEN

Détails: Sortie : 02.08.2022; Dernière mise à jour: 21.08.2023; Visites: 5803

En Allemagne, la chaleur représente 55 % de consommation d'énergie finale en dehors. Afin d'atteindre l'objectif de neutralité carbone d'ici 2050, il est urgent d'éviter au maximum d'utiliser les énergies fossiles pour répondre à ce besoin. Au lieu de cela, sur le fournisseur d'énergie soleil être recours. Pour utiliser efficacement l'énergie obtenue, il faut stockage solaire. Ci-dessous, nous rendons compte des nouveaux produits et technologies qui stockent l'énergie solaire.

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Les voitures électriques comme stockage tampon pour l'énergie solaire
Stockage solaire basé sur des couches hautes performances optimisées
Archive des innovations de stockage solaire

Les voitures électriques comme stockage tampon pour l'énergie solaire

27.07.2022/XNUMX/XNUMX | Lors des chaudes journées d'été, la part du solaire dans le mix énergétique atteint des valeurs record. Mais le soleil ne brille pas, laisse-moi charge bidirectionnelle l'énergie solaire du système PV dans Les voitures électriques et stocker les piles de la maison. Si nécessaire ou le soir, celui-ci est ensuite réinjecté dans le réseau domestique pour le fonctionnement des appareils électroménagers. Cela crée des incitations à passer à l'électromobilité zéro émission.

Infineon Technologies ainsi que Delta Electronics ont développé un système trois en un pour cela. Il intègre un système solaire, un stockage domestique et une station de charge. La voiture électrique est chargée via un onduleur bidirectionnel et peut également être utilisée comme stockage tampon pour l'alimentation électrique de secours dans votre propre maison. De plus en plus de voitures électriques sont équipées pour cela. En perspective, de nouvelles solutions Vehicle-to-Grid (V2G) et Vehicle-to-Home (V2H) peuvent également être mises en œuvre avec des flux d'énergie bidirectionnels.

"Afin d'apporter une contribution durable à la décarbonisation, nous devons penser l'électromobilité de manière globale : de la production d'électricité verte à une infrastructure de réseau stable et efficace, en passant par le stockage et la consommation", déclare Pierre Wawer, responsable de la division Industrial Power Control d'Infineon. "Avec nos solutions de recharge bidirectionnelle, la voiture électrique peut être rechargée à domicile avec de l'énergie solaire à moindre coût et servir également de stockage tampon."

un Détaché consomme en moyenne 10 à 15 kWh d'énergie par jour. Une batterie de voiture complètement chargée d'une capacité de 30 à 100 kWh pourrait théoriquement couvrir quelques jours comme solution d'alimentation de secours. Les propriétaires peuvent ainsi s'assurer une électricité bon marché et gagner en indépendance à la maison Source de courant.

Prise de charge, câble de charge | Pour la voiture électrique

Cela permet une puissance de sortie d'environ 10 kW Système trois en un un courant continu maximum de 34 A. Les rendements crêtes sont supérieurs à 97,5 %. Des semi-conducteurs en carbure de silicium (SiC) à haut rendement énergétique d'Infineon sont utilisés pour augmenter la densité de puissance. Par rapport aux semi-conducteurs à base de silicium, le semi-conducteur composé SiC réduit de moitié environ les pertes d'énergie lors de la conversion de l'électricité. Les bornes de recharge pourraient être environ 30 % plus petites. Avec le SiC, le système PV devient plus efficace. Les temps de charge aux bornes de recharge rapide et aux boîtiers muraux sont réduits. L'autonomie des voitures électriques augmente de 5 à 10 %.

D'ici la fin de la décennie, plus de la moitié des véhicules nouvellement immatriculés seront partiellement ou entièrement électriques. la mobilité verte mais ne peut être mis en œuvre qu'avec des énergies neutres pour le climat telles que l'énergie éolienne et solaire. Pour des réseaux stables, la disponibilité volatile de ces sources d'énergie doit donc être compensée par du vent électrique ou du stockage solaire.

Infineon exposera au Electronica 2022.

Stockage solaire basé sur des couches hautes performances optimisées

12.10.2021 | Systèmes à couches minces pour Système photovoltaïque ainsi que Solaire thermique aident à collecter un large spectre de rayonnement solaire pour la production d'électricité et sous forme de chaleur. L'Institut Fraunhofer pour l'électronique organique, la technologie des faisceaux d'électrons et du plasma FEP technologies du vide développé, avec lequel des couches et des systèmes de couches pour l'utilisation de l'énergie solaire et le stockage de la chaleur sont déposés.

Recharge sans fil des véhicules électriques dans le monde entier avec des normes ouvertes

L'énergie rayonnante du soleil, que la terre reçoit en 90 minutes, correspond approximativement à la consommation mondiale d'énergie en un an. (Source : AEE). Pour une absorption efficace du rayonnement solaire, des systèmes de couches spéciaux sont nécessaires pour le photovoltaïque ou l'énergie solaire thermique. En photovoltaïque, il s'agit notamment des couches semi-conductrices et des couches d'électrodes. Le solaire thermique nécessite des couches absorbantes à forte absorption dans le domaine visible et UV et à faible émission dans le domaine spectral infrarouge (IR) afin de minimiser les pertes par rayonnement thermique.

Systèmes de couches optimisés pour des absorbeurs solaires efficaces

Afin de mettre en œuvre de telles fonctions optiques, un Système de couches composé de plusieurs couches individuelles nécessaire. Leurs épaisseurs doivent correspondre très précisément et ils doivent être déposés de manière reproductible sur les tubes absorbants des capteurs solaires à tubes à faibles déperditions thermiques. Le tube absorbeur est situé dans un tube de revêtement sous vide. Cela protège le système de couches de la contamination et de la dégradation possible des composants de l'air. Le système de couches doit résister aux températures élevées en permanence que prend le tube absorbant. Il doit être stable à long terme, même sous des charges thermiques cycliques. Plus la température dans le cycle de chaleur est élevée, plus il peut être utilisé de manière polyvalente et optimale. Il peut être utilisé comme chaleur de processus ou est utilisé pour charger des accumulateurs de chaleur à des températures élevées.

Les revêtements conviennent également au développement de systèmes de stockage solaire plus efficaces. Des recherches approfondies sont actuellement menées sur le stockage de l'énergie électrique pour utiliser l'énergie générée par les systèmes photovoltaïques variables dans le temps Fermer. Le stockage d'énergie doit compenser le décalage entre la production d'énergie et la consommation d'énergie.

Procédés de revêtement de réservoirs de stockage solaires avec des granulés de zéolithe

Dans le secteur du chauffage, cette fonction est assurée par un réservoir de stockage d'eau dans de nombreux circuits de chauffage. Cependant, ici aussi meilleurs concepts de mémoire travaillé. De tels réservoirs auraient une capacité de stockage supérieure à celle de l'eau. Le stockage doit être installé de manière peu encombrante et à faibles pertes. Par exemple, dans les granulés de zéolite nanoporeux à stockage de chaleur par adsorption, l'eau est expulsée tandis que la chaleur à stocker est fournie. Cela correspond alors au chargement du magasin en énergie.

"Lorsque de l'air contenant de la vapeur d'eau traverse le matériau de stockage, il adsorbe de l'eau et libère de la chaleur qui peut être utilisée dans les circuits de chauffage", explique docteur Heiderun Klostermann, scientifique au Fraunhofer FEP. "Pour que cela fonctionne, cependant, l'échange de chaleur avec le matériau de stockage doit également être conçu de manière efficace, qui lui-même n'a pas une bonne conduction thermique. Ceci peut être réalisé avec des couches d'aluminium qui enveloppent le matériau. Ils assurent un bon transport de chaleur et un transfert de chaleur efficace au niveau de l'échangeur de chaleur. » Outre la dynamique d'adsorption et de désorption du matériau de stockage, il s'agit d'un aspect important des performances d'un système de stockage. Il a une influence majeure sur sa puissance thermique spécifique maximale et moyenne.

La zéolithe de matériau de stockage granulaire est déposée en phase vapeur avec de l'aluminium en vrac sous vide. Une bonne conduction thermique nécessite une couche régulière et suffisamment épaisse. Les chercheurs du FEP expérimentent des couches de plus de 20 µm d'épaisseur. La technologie utilisée pour cela est par ailleurs utilisée pour enduire des films. Lits de très poreux matériels L'application uniforme de couches épaisses est donc un défi majeur. Les développements de Fraunhofer à ce jour sont uniques à cet égard.

Le processus doit être conçu de manière à ce que les couches n'entravent pas l'échange de substances entre le matériau de stockage et l'environnement. Après tout, le matériau doit continuer à pouvoir absorber et libérer de l'eau, sinon le principe de stockage ne fonctionnera pas. Courbes d'adsorption comparatives de matériau enrobé et non enrobé montrent que ce transport de masse n'est pas gêné par la couche.

Développements du stockage solaire pour demain

Les développeurs de nouveaux matériaux de stockage axés sur l'augmentation de la capacité de stockage sont particulièrement intéressés par ces couches innovantes de Fraunhofer FEP. Ces nouveaux matériaux sont principalement des hybrides qui ne sont pas encore produits en masse, comme c'est déjà le cas avec les zéolithes. En règle générale, ces matériaux hybrides en poudre ne sont produits qu'en petites quantités. À l'avenir, ces nouveaux matériaux seront traités dans l'usine de métallisation du Fraunhofer FEP. Les industriels du stockage espèrent déjà ces nouvelles classes de matériaux une densité de stockage plus élevée et des volumes de stockage plus petits.

Archive des innovations de stockage solaire

Le bon système de stockage solaire: plomb contre lithium
Le stockage solaire fournit de l'électricité XNUMX heures sur XNUMX

Le bon système de stockage solaire: plomb contre lithium

23.10.2013/XNUMX/XNUMX | Interrogé sur la différence entre une batterie lithium-ion et une batterie plomb-gel, l'utilisateur voit d'abord les différences de prix et de poids. Il est également important de clarifier des questions telles que : Comment fonctionnent les deux types de batteries ? Pourquoi l'un dure-t-il plus longtemps que l'autre ? Pourquoi l'un pèse-t-il plus que l'autre ? Toutes ces questions seront examinées Ikratos plus en détail ci-dessous :

batterie au plomb-acide

un batterie au plomb se compose d'un boîtier résistant aux acides et de deux plaques de plomb, qui servent d'électrodes polarisées positive et négative. De plus, il y a un remplissage de 38 pour cent d'acide sulfurique H₂SO₄ comme électrolyte.

Avec les batteries au plomb-gel, telles qu'utilisées dans l'IBC Solstore Pb Home, l'acide sulfurique est lié en ajoutant de l'acide silicique et la batterie est scellée. A cause de cela il est presque entièrement sans entretien, puisqu'il n'est plus nécessaire ni possible d'ajouter de l'eau. A l'état déchargé ou neutre, une couche de sulfate de plomb (II) (PbSO₄). Lorsqu'elles sont chargées, les électrodes positives sont en oxyde de plomb (IV) (PbO).₂), les électrodes polarisées négativement en plomb poreux finement distribué, également appelé éponge en plomb. Par la réaction chimique au cours de la charge et de la décharge de l'énergie électrique peut être stocké ou délivré.

Batterie Lithium-ion

In accumulateurs lithium-ion Il y a des atomes de lithium sur l'électrode négative et des ions de métaux de transition sur l'électrode positive. L'énergie électrique est stockée lorsque le lithium sous forme ionisée va et vient à travers l'électrolyte entre les deux électrodes. D'où le nom de la batterie lithium-ion.

Toit pliant solaire nord Entraînements pour l'extension et la rétraction d'un toit pliant solaire

Contrairement aux ions lithium migrants, les ions de métaux de transition sont stationnaires. Lors de la décharge, les atomes de lithium de l'électrode négative émettent un électron, qui s'écoule vers l'électrode positive via le circuit externe. Dans le même temps, le même nombre d'ions lithium migrent à travers l'électrolyte de l'électrode négative vers l'électrode positive. A l'électrode positive cependant, ce ne sont pas les ions lithium qui reprennent l'électron, mais ceux qui y sont présents et fortement ionisés à l'état chargé et donc à droite avide d'électrons ions de métaux de transition. Selon le type de batterie, il peut s'agir de cobalt, de nickel, de manganèse, d'ions de fer, etc.

Des décennies de longue vie

Les batteries plomb-acide de haute qualité, qui sont utilisées dans les systèmes de stockage d'énergie solaire, peuvent être assez longue vie d'environ 10 ans avant qu'il y ait une baisse significative des performances. Le vieillissement et donc l'usure de la batterie au plomb est principalement dû à la corrosion interne des électrodes. De plus, il y a toujours de beaux courts-circuits. La sulfatation du plomb provoque également le PbSO₄Fusionnez les cristaux en alliances de plus en plus grandes.

Cependant, la sulfatation peut être contrecarrée avec les bonnes stratégies de charge et de décharge. C'est pourquoi il est important que les systèmes de stockage solaires utilisent le régulateur de charge et les batteries comme un système complet parfaitement adapté sont. Avec les batteries lithium-ion actuelles, la durée de vie du cycle détermine la durée d'utilisation de la batterie. Cela dépend du type et de la qualité de la batterie, de la température et du type d'utilisation - en particulier la course de (dé)charge, la tension de fin de charge et l'intensité des courants de charge et de décharge.

Faits et composants de et pour la production de batteries

Comme pour les batteries plomb-gel, les batteries lithium-ion sont les bonnes système de gestion de la batterie d'une grande importance pour atteindre la durée de vie souhaitée. Il existe déjà des cellules pour des applications particulières qui ne perdent qu'une infime partie de leur capacité et de leurs performances même après plusieurs années d'utilisation et plusieurs 10.000 XNUMX cycles de charge et de décharge.

Différence de poids jusqu'au facteur 6

J'ai noté la densité d'énergie des batteries au plomb est d'environ 30 Wh/kg. La densité d'énergie des batteries lithium-ion, quant à elle, est comprise entre 95 et 190 Wh/kg, soit 3 à 6 fois supérieure à celle d'une batterie au plomb classique. En conséquence, les batteries lithium-ion sont nettement plus légères que les batteries plomb-acide de même capacité. Dans une comparaison pratique : Les 4 batteries d'un IBC Solstore Pb d'une capacité nominale de 8 kWh pèsent ensemble 300 kg, avec le boîtier 350 kg. Le bloc batterie (batterie, gestion de batterie et boîtier) de l'IBC Solstore Li (capacité nominale 5 kWh) pèse 122 kg.

Nouveau venu contre le prouvé

Il appartient à chaque client de décider quelle batterie utiliser. D'une part, il y a la batterie plomb-gel classique, qui a fait ses preuves depuis des décennies et qui continuera certainement à façonner l'image du marché des batteries pour les années à venir. D'autre part, il y a la nouvelle batterie lithium-ion. Avec différents matériaux d'électrodes, il perturbe le consommateur en ce qui concerne la fiabilité et les réglementations sur les marchandises dangereuses ainsi que la richesse des informations. Pourtant, la batterie lithium-ion rallie déjà les passionnés de technologie.

En résumé, on peut dire que les deux technologies de batterie sont très appropriéesn afin de promouvoir la maximisation de l'utilisation de l'énergie autogénérée de notre propre système photovoltaïque et les besoins des consommateurs en matière d'indépendance dans l'achat d'électricité.

Le stockage solaire fournit de l'électricité XNUMX heures sur XNUMX

13.03.2013 | Centrosolar propose des systèmes de stockage pour l'énergie solaire à partir d'avril. Cela signifie que l'électricité produite par les systèmes photovoltaïques est disponible 30 heures sur XNUMX. Le système "Cenpac Storage" est basé sur un stockage par batterie, un onduleur à batterie et un gestionnaire d'énergie intelligent. Selon les besoins, l'énergie solaire alimente les consommateurs électriques, charge la batterie ou alimente le réseau public. Alors que les ménages sans stockage peuvent généralement utiliser eux-mêmes un maximum de XNUMX % de l'énergie solaire, la proportion peut être plus que doublée avec un support de stockage.

Les piles utilisées sont basées sur le Technologie plomb-gel et sont disponibles dans des tailles utilisables de 3,7, 6,0 et 7,4 kWh. Les tailles sont prédestinées aux ménages unifamiliaux avec des tailles d'installation PV allant jusqu'à 6, 9 et 10,5 kWc. Les batteries ont une durée de vie d'environ 2500 cycles à 50 % de profondeur de décharge et sont donc particulièrement adaptées à une utilisation dans des applications solaires avec des charges de charge et de décharge élevées.

Une famille de quatre personnes avec une consommation électrique annuelle de 4000 kWh peut utiliser Cenpac Storage avec une taille de batterie de 7,4 kWh jusqu'à 85% des besoins quotidiens en électricité couvrir d'énergie solaire. Grâce au stockage, l'exploitant du système peut appeler l'électricité quand il en a besoin, que le soleil brille ou non.

Disjoncteur à air, relais de protection numérique et démarreur progressif

Le stockage sur batterie est complété par celui spécialement développé pour l'autoconsommation onduleur de batterie Sunny Island de SMA. Celui-ci peut être installé comme un onduleur PV et peut être utilisé de manière flexible pour différentes tailles de batterie. Le Sunny Home Manager se charge de l'interaction de l'ensemble du système.

Ce système de gestion de l'énergie régule le flux d'énergie entre le système solaire, le système de stockage, le ménage et le réseau public. Le système surveille tous les composants du système et assure une gestion intelligente de l'énergie. Le Sunny Home Manager détermine des recommandations d'action en fonction du profil de consommation du ménage, des prévisions météorologiques locales et des prévisions de production PV qui en résultent.