Tout au long de son histoire, l’Allemagne a joué un rôle clé dans la mise en œuvre de solutions énergétiques propres et continue d’être à l’avant-garde de ces solutions aujourd’hui. Des informations montrent que le pays travaille activement à l’économie verte, et dans ce cas, les technologies de stockage d’énergie se sont révélées d’une importance primordiale. Alors que le pays s’est engagé à mettre fin à la combustion du charbon et à réduire ses émissions de carbone, l’Allemagne a été à l’avant-garde de la conception et de la mise en place de meilleurs systèmes de stockage d’énergie. Cet article se concentre sur le classement des technologies de stockage d’énergie qui devraient avoir un impact sur le mix énergétique allemand en 2024.
Aperçu des technologies :
1. Batteries lithium-ion
Les batteries lithium-ion sont les plus connues, caractérisées par une densité énergétique élevée, une longue durée de vie et une efficacité énergétique élevée. En Allemagne, elles sont largement utilisées dans les véhicules électriques et les grands systèmes de stockage d'énergie, contribuant ainsi grandement à surmonter les instabilités du réseau électrique. En raison du développement continu de la technologie dans la chimie et la fabrication des batteries, les batteries lithium-ion devraient diminuer en coût et augmenter en robustesse.
2. Piles à flux
Un bon exemple de batterie à flux est la batterie à flux redox au vanadium, qui connaît une demande croissante en raison de sa facilité d'évolutivité et de sa longue durée de vie. Une batterie à flux, en revanche, conserve l'énergie dans des électrolytes liquides dans des conteneurs externes et convient donc au stockage de masse de l'électricité. L'Allemagne utilise la technologie des batteries à flux pour tenter d'augmenter sa capacité de stockage d'énergie renouvelable, principalement issue de l'énergie éolienne et solaire.
3. Batteries à semi-conducteurs
Les batteries SSB se distinguent par un niveau de sécurité plus élevé, une densité énergétique plus élevée et une durée de vie plus longue que les batteries LIB actuellement utilisées. Le problème de ces batteries est qu'elles utilisent un électrolyte solide au lieu d'un électrolyte liquide, qui a moins de risques de déborder et de prendre feu. Les industries et les instituts de recherche du sud de l'Allemagne sont des pionniers dans ce domaine et plusieurs projets de pointe sont actuellement lancés afin d'introduire cette forme de technologie de batterie sur le marché.
4. Stockage d'hydrogène
Le stockage de l’hydrogène est crucial dans le développement du plan national allemand pour l’hydrogène qui vise à faire de l’Allemagne le pôle économique de l’hydrogène. Il a noté que l’hydrogène peut être produit à partir de sources d’énergie renouvelables et conservé pour une utilisation ultérieure dans la production d’électricité, les transports et d’autres utilisations industrielles. L’Allemagne a un potentiel omniprésent et se concentre sur les grandes infrastructures de stockage d’hydrogène à l’échelle des services publics pour donner le ton à la dématérialisation de l’économie et à la sécurité et à la souveraineté énergétiques.
5. Stockage thermique
Tess = systèmes de stockage thermique pour la chaleur, ce qui signifie qu'une certaine forme de chaleur, la masse thermique pourrait stocker la chaleur afin que la demande puisse être satisfaite lorsque l'offre est faible. Ces systèmes sont particulièrement adaptés à une utilisation industrielle et aux systèmes de chauffage des collectivités, où une quantité importante de chaleur doit être stockée et contrôlée. Plusieurs systèmes de stockage thermique avancés ont été mis en œuvre en Allemagne, tels que les matériaux à changement de phase et les sels fondus, qui ont permis à l'Allemagne d'équilibrer sa production d'électricité et de réduire ses émissions de gaz à effet de serre.
Principales applications : Applications dans l'industrie, le commerce et le logement
Cas d'utilisation industrielle
Les technologies de stockage d'énergie dans le secteur industriel sont essentielles pour contrôler la demande énergétique dans le secteur de la consommation et pour réduire les coûts ainsi que pour faciliter la transition vers les énergies renouvelables. De plus en plus d'établissements de grande taille tels que les usines et les usines de fabrication en Allemagne pourraient intégrer un système de stockage d'énergie par batterie pour améliorer leur efficacité énergétique et garantir un approvisionnement stable en électricité. Par exemple, les batteries lithium-ion et à flux sont déployées pour niveler la production d'énergie renouvelable et l'alimentation de secours en cas de panne.
Cas d'utilisation commerciale
Les systèmes de stockage d'énergie avancés sont également utiles dans les bâtiments commerciaux, notamment les bureaux, les centres commerciaux et les hôpitaux. Ces technologies peuvent également être utilisées pour réduire les coûts énergétiques et rendre les ressources énergétiques plus fiables pour une entreprise, aidant ainsi les organisations à atteindre leurs objectifs de durabilité. Des batteries lithium-ion et des systèmes de stockage d'énergie thermique sont installés dans les bâtiments commerciaux en Allemagne pour gérer la demande énergétique et permettre une plus grande infusion d'énergie renouvelable.
Cas d'utilisation résidentielle
Les innovations dans les technologies de stockage pour les particuliers permettent aux utilisateurs d'utiliser leurs installations d'énergie renouvelable, comme les systèmes solaires photovoltaïques. En outre, les particuliers bénéficient d'un raffinement supplémentaire du réseau et d'économies de coûts lorsqu'une propulsion est nécessaire. La tendance à utiliser des dispositifs de stockage d'énergie dans le secteur résidentiel en Allemagne devrait encore se développer, car le coût des batteries a maintenant baissé et de plus en plus de personnes s'intéressent à l'idée de l'autoconsommation.
Tendances futures : Progrès à venir et projets de recherche et développement
L’Allemagne, en revanche, s’annonce plus agressive dans son avenir, car elle cherche à devancer les autres pays et à devenir leader du marché dans le domaine des technologies de stockage d’énergie grâce à de nouvelles inventions et à des travaux de recherche et développement. Cela est particulièrement vrai pour les technologies de pointe telles que les batteries à semi-conducteurs et le stockage d’hydrogène, pour lesquelles des investissements de plusieurs millions de dollars sont actuellement réalisés. L’Allemagne développe également – de manière très active – des systèmes de stockage d’énergie liés aux interfaces de réseaux intelligents et recherche des matériaux et des conceptions qui permettraient de stocker efficacement l’énergie renouvelable.
Conclusion : Pourquoi ces technologies mènent à l’avenir énergétique de l’Allemagne.
Les cinq technologies clés du système de stockage d’énergie (batteries lithium-ion, batteries à flux, batteries à semi-conducteurs, stockage d’hydrogène et stockage thermique) sont donc déterminantes pour la transition énergétique allemande. Ces innovations facilitent non seulement l’utilisation des sources d’énergie renouvelables, mais améliorent également la sécurité énergétique, réduisent les émissions de gaz à effet de serre et favorisent le développement économique. Un engagement accru en matière d’investissement et de recherche et développement signifie que l’Allemagne continuera à innover dans le domaine du système de stockage d’énergie technologiquement supérieur pour assurer une plus grande sécurité énergétique en 2024 et au-delà.