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Dispositif de stockage de l'énergie collectée par les panneaux solaires

Collecte d'énergie par panneaux solaires

Lacollecte d'énergie par panneaux solaires est une technologie bien établie. Cependant, bien que les prix aient énormément baissé au cours de la dernière décennie, plusieurs défis entravent sa croissance. L'un d'entre eux est l'infrastructure du réseau, qui est mal équipée pour faire face à la variabilité des sources d'énergie renouvelables telles que l'énergie éolienne et solaire, et l'autre est le stockage. Si plusieurs solutions de stockage existent, comme les batteries, les condensateurs électrolytiques et les systèmes de stockage mécaniques, elles présentent toutes des lacunes.

Nous examinerons ici comment un développement récent des dispositifs de stockage d'énergie à couche unique à l'état solide (SSESD) offre une solution. Le SSESD incorpore un diélectrique à haute permittivité avec une constante diélectrique de l'ordre de 16 millions.

SSESD pour la collecte d'énergie sur panneau solaire. Comme nous l'avons montré, les SSESD à haute constante diélectrique offrent de nombreux avantages par rapport aux supercondensateurs classiques. Ils offrent de meilleures densités de puissance, des taux de charge plus élevés et présentent un avantage potentiel en termes de coût. L'intégration aux panneaux solaires est facile et fournit une solution immédiate à l'intermittence de l'énergie solaire, même au niveau du panneau.

Les défis de la production d'énergie solaire

Dans de grandes parties du monde, l'énergie solaire peut apporter une contribution importante au réseau, mais d'importants problèmes subsistent. L'énergie solaire est intermittente ; lorsque le soleil brille, l'énergie solaire peut contribuer au réseau, mais lorsqu'un nuage apparaît, cette contribution est considérablement réduite. Cet effet d'intermittence peut entraîner une instabilité du réseau et, pour y remédier, des sources d'énergie alternatives sont souvent nécessaires pour intervenir lorsque les niveaux d'énergie solaire diminuent.

Pour éviter cela, une certaine forme de stockage de l'énergie est nécessaire pour équilibrer l'offre. Diverses solutions sont possibles, notamment les batteries lithium-ion et plomb-acide, les volants d'inertie, les condensateurs électrolytiques et les supercondensateurs. Cependant, des considérations énergétiques spécifiques suggèrent que seules les batteries lithium-ion, les volants d'inertie et les supercondensateurs sont des options réalistes.

Une autre considération est la durée de vie. Une exigence typique est un minimum de 10 000 cycles et une durée de vie minimale de 10 ans. Les batteries lithium-ion sont donc éliminées, ce qui ne laisse que les volants d'inertie et les supercondensateurs. Le problème des volants d'inertie est qu'ils doivent être construits sous terre et nécessitent des investissements importants, alors que les supercondensateurs sont une solution beaucoup plus simple. De plus, les supercondensateurs n'ont pas de pièces mobiles et nécessitent très peu d'entretien.

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