Balancing Renewables with Li-ion Energy Storage. Li-ion energy storage systems are being deployed around the world to balance output from wind and solar, and the first grid-scale projects are demonstrating the technology’s impressive potential. The inherently unpredictable and variable nature of wind power can present significant integration challenges when increasing the penetration of wind turbines within already highly stressed medium-voltage (MV) distribution grids. Energy storage systems (ESSs) based on lithium-ion (Li-ion) battery technology are now starting to play an increasingly important role in helping control the output of wind farms as well as providing ancillary services to the grid. Furthermore, for wind plant installations remote from a strong grid connection point, energy storage can provide a cost-effective, fast-track alternative to grid reinforcement.
According to the U.S. Taking a containerized approach to an ESS offers multiple advantages. Study: Wind Power Curtailment More Cost-Efficient Than Storage. A new study from Stanford University suggests that, if the overall amounts of fuel and electricity required to build and operate energy storage technologies are factored in, grid-scale batteries make sense for storing surplus solar energy, but not for wind. The study published in the online edition of the journal Energy and Environmental Science compares the energetic costs of building and maintaining several emerging technology systems, including five battery types: lead-acid, lithium-ion, sodium-sulfur, vanadium-redox, and zinc-bromine. In a previous study conducted by lead author Charles Barnhart, a postdoctoral scholar at Stanford’s Global Climate and Energy Project (GCEP), found that lead-acid batteries have the highest energetic cost and lithium-ion the lowest.
“We calculated how much energy is used over the full lifecycle of the battery—from the mining of raw materials to the installation of the finished device,” Barnhart said. Untitled. Solar PV Plus Battery Storage: Poised for Takeoff. In order for individual energy-storage technologies to gain widespread adoption, their underlying economics will have to be compelling. Solar PV with battery storage has already reached, or will soon reach, that threshold in a number of countries and regions.
For many consumers, it is now less expensive to consume self-generated electricity from solar PV with battery storage than it is to use electricity from the grid supplemented by self-generated electricity from solar PV without storage. The economics are particularly strong for decentralized, standalone residential applications, where the feasibility and economic transparency are greatest and where electricity prices make the financial logic particularly compelling.
Falling system costs are the primary reason for the improving economics. But there are other drivers, which vary by location. Italy represents perhaps the strongest European market for solar PV plus battery storage. Stocker l'énergie renouvelable : vers des opérateurs intégrés ? La flexibilité des réseaux électriques montre aujourd'hui ses limites avec le développement massif des énergies renouvelables, éoliennes principalement. Alors que les technologies de stockage d'énergie se diversifient, de nouveaux opérateurs intégrant les métiers de la production et du stockage d'énergie pourraient voir le jour. Comme en France, la législation allemande donne priorité à l’injection sur le réseau pour l’électricité éolienne. Pourtant, les contraintes techniques liées au maintient de l’équilibre offre-demande empêchent l’Allemagne de tirer totalement parti de la part renouvelable de son mix de production. 0.4% de l’électricité produite par les éoliennes en 2010 a ainsi dû être perdue ; un chiffre certes faible en relatif, mais en croissance de 69% par rapport à 2009 (1), et qui représente tout de même 150GWh.
Pour compenser ces intermittences, on utilise aujourd’hui la flexibilité des centrales à combustion. Sources : 1. 07_Julien_Martin_va.pdf (Objet application/pdf) _decentralized_storage_finalcover-2012-030-0574-01-e.pdf (Objet application/pdf) Eole en stock. Les coûts de l’intermittence Les producteurs d’électricité le savent depuis longtemps, tous les kWh ne se valent pas. Non seulement ils n’ont pas le même coût, mais surtout certains sont garantis, quand d’autres ne le sont pas. La production d’électricité à partir d’énergie solaire et, plus encore, éolienne, est ainsi marquée par une variabilité qui joue non seulement à l’échelle de la journée, mais aussi sur plus longues périodes.
En Europe de l’ouest, par exemple, les pics de consommation électrique correspondent aux périodes de froid hivernal et aux chaleurs estivales, c’est-à-dire à un régime anticyclonique marqué par l’absence de vent. Cela n’a guère de conséquence quand l’électricité d’origine solaire ou éolienne ne représente que quelques pourcents de la production totale, mais la montée en puissance de ces sources d’énergie oblige à s’intéresser au problème de façon sérieuse. Dans d’autres contextes, c’est la question de la localisation des parcs éoliens qui fait problème.
Le stockage d’électricité, une solution idéale pour les réseaux de distribution et le développement des ENR ? L’association, qui représente les intérêts de l’industrie électrique en Europe, espère ainsi relancer le débat sur le stockage d’électricité, en le présentant comme une des solutions les plus adaptées pour répondre aux futures contraintes sur le réseau électrique, particulièrement au niveau du réseau de distribution faisant face, depuis l’implantation massive d’ENR, à un véritable bouleversement.
Le stockage décentralisé : un complément nécessaire des ENR… Aujourd’hui, le stockage d’électricité est avant tout centralisé : les STEP2 sont les plus répandues. Elles sont principalement utilisées en pointe lors des pics de consommation, et sont connectées directement sur le réseau de transport d’électricité (réseau à haute tension). Cependant, leur implantation sur le territoire est limitée par la géographie (il resterait malgré tout un potentiel de 2 GW à exploiter en France3).
Localisations possibles de systèmes de stockage sur le réseau de distribution (Cliquez pour agrandir) Sia Partners. Batteries et système Insulaire - EDF SEI. Integrating Variable Renewable Energy in Electric Power Markers: Best Practices from International Experience, Summary for Policymakers - 53730.pdf.