batterie de stockage d'énergie
1、 Composants principaux : quatre composants clés
Le système de stockage domestique n'est pas un appareil unique, mais se compose de quatre éléments principaux : une batterie de stockage d'énergie, un onduleur, un BMS (système de gestion de batterie), une unité de surveillance et de contrôle, et des accessoires auxiliaires (tels que des câbles et des supports). Chaque composant fonctionne de concert pour assurer le stockage, la conversion et la gestion de l'énergie électrique.
Nom du composant Fonction principale Caractéristiques techniques
Le principal vecteur de stockage d'énergie dans les batteries de stockage d'énergie est la batterie lithium-ion (comme le lithium fer phosphate, qui présente une sécurité élevée et une longue durée de vie) ; la capacité est généralement de 5 à 20 kWh et peut être étendue selon les besoins.
Conversion d'énergie par onduleur (composant principal) - CC en CA (CC-CA) : convertit le CC stocké dans la batterie/le CC généré par le photovoltaïque en courant alternatif 220 V qui peut être utilisé dans les ménages
-Fonction bidirectionnelle partielle (peut être connecté au réseau électrique pour réaliser une charge et une décharge connectées au réseau)
Le BMS (Battery Management System) surveille la tension, le courant et la température de la batterie en temps réel pour la sécurité de la batterie et le contrôle des performances ; empêche la surcharge/décharge excessive/court-circuit et prolonge la durée de vie de la batterie ; équilibre la capacité d'une seule cellule de batterie
La visualisation et la planification du fonctionnement du système de surveillance et de contrôle prennent en charge la surveillance à distance via une application mobile ou un ordinateur (puissance restante, puissance de charge et de décharge, consommation d'énergie, etc.). Possibilité de définir des stratégies de charge et de décharge (arbitrage crête-vallée, priorité photovoltaïque, auto-utilisation, etc.).
2. Principe de fonctionnement de base : cycle de charge/décharge/stockage en trois étapes
Le fonctionnement d'un système de stockage domestique repose sur la collecte, le stockage et la restitution à la demande d'énergie électrique. Le processus peut varier légèrement selon que le système est équipé de panneaux photovoltaïques et raccordé au réseau. Le principe de fonctionnement d'un scénario typique (double accès photovoltaïque + réseau) est le suivant :
Étape de charge : Obtenir la source d'énergie électrique
Privilégier l'utilisation de l'alimentation photovoltaïque : Pendant la journée, lorsque l'ensoleillement est suffisant, une partie du courant continu généré par les panneaux photovoltaïques domestiques est directement utilisée pour les charges domestiques, tandis que l'excédent est converti par des onduleurs et stocké dans des batteries de stockage d'énergie ;
Charge supplémentaire du réseau : Si la production d'énergie photovoltaïque est insuffisante (par exemple, par temps nuageux ou la nuit), ou si l'utilisateur définit "valley charging" (pendant la période de faible prix de l'électricité du réseau, par exemple de 00h00 à 08h00), le système peut prélever de l'énergie sur le réseau pour charger la batterie (avec l'aide d'un onduleur bidirectionnel).
Étape de stockage d'énergie : stockage sûr de l'énergie électrique
Le BMS surveille l'état de la batterie en temps réel pour garantir que la batterie stocke l'énergie électrique dans une plage de tension et de température sûre ;
Les batteries stockent l'énergie électrique sous forme d'énergie chimique pour éviter le gaspillage d'énergie (en particulier si l'excédent d'énergie photovoltaïque n'est pas stocké, il peut être directement jeté ou connecté au réseau à bas prix).
Étape de décharge : Fournir de l'énergie électrique selon les besoins
Priorité à l'autoconsommation : Pendant les périodes de pointe de consommation d'électricité des ménages (comme cuisiner le soir ou allumer la climatisation), si la production d'énergie photovoltaïque est insuffisante, le système donnera la priorité à la libération de l'énergie stockée dans la batterie et réduira le besoin d'acheter de l'électricité sur le réseau ;
Arbitrage crête-vallée : pendant la période de pointe "" du réseau électrique (prix élevés de l'électricité, par exemple de 18h00 à 22h00), l'énergie des batteries est utilisée pour remplacer l'alimentation du réseau et réduire les coûts d'électricité ;
Alimentation de secours : en cas de panne de courant, le système passe automatiquement en mode hors réseau et alimente les charges domestiques critiques telles que les réfrigérateurs, l'éclairage et les routeurs via des batteries, garantissant ainsi les besoins vitaux de base.
3、 Type courant : classé par méthode de connexion au réseau ""
Selon qu'ils sont connectés ou non au réseau électrique public, les systèmes de stockage domestiques peuvent être divisés en types connectés au réseau, connectés hors réseau et bidirectionnels connectés au réseau/hors réseau, qui sont adaptés aux différents besoins des ménages :
Type Fonctionnalités de base Scénarios d'adaptation
Le type connecté au réseau ne peut être connecté qu'au réseau électrique pour fonctionner et ne peut pas fonctionner sans le réseau électrique ; la fonction principale est de stocker l'excédent d'électricité photovoltaïque + arbitrage crête-vallée pour la stabilité du réseau (comme les ménages urbains), avec la demande principale de réduction des factures d'électricité et d'augmentation du taux d'auto-utilisation photovoltaïque
Le type hors réseau ne se connecte pas au réseau électrique et repose entièrement sur une alimentation photovoltaïque + batterie. Des panneaux photovoltaïques + batteries de grande capacité sont nécessaires, et certaines zones équipées de générateurs diesel ont une faible couverture des réseaux électriques de secours (comme les zones rurales, les zones montagneuses et les villas), avec l'exigence principale de garantir l'approvisionnement électrique de base.
Le bidirectionnel (courant principal) peut être connecté ou déconnecté du réseau : le réseau fonctionne en mode connecté au réseau pendant le fonctionnement normal et passe automatiquement à l'alimentation de secours hors réseau pendant les pannes de courant, équilibrant ainsi la réduction des coûts de l'électricité et l'alimentation de secours (comme les ménages urbains et les utilisateurs ayant des besoins importants en électricité).
4、 Avantage principal : Pourquoi les familles ont-elles besoin d’épargner ?
Réduire les dépenses d'électricité : en mettant en œuvre la facturation de l'électricité en vallée et la décharge de l'électricité de pointe (arbitrage de la différence de prix de l'électricité en vallée de pointe), ainsi que le stockage de l'électricité photovoltaïque pour un usage personnel et la réduction de l'achat d'électricité du réseau, les factures d'électricité mensuelles peuvent être considérablement réduites (en particulier dans les zones à prix d'électricité élevés, ce qui permet d'économiser des milliers de yuans par an).
Améliorer l'autonomie électrique : en cas de panne de courant (comme des conditions météorologiques extrêmes ou des défauts de ligne), le stockage domestique bidirectionnel peut rapidement passer à l'alimentation électrique de secours, assurant le fonctionnement des charges clés telles que les réfrigérateurs, l'éclairage et les équipements médicaux, et évitant l'impact sur la vie quotidienne.
Améliorer les revenus photovoltaïques : après l'installation de panneaux photovoltaïques dans les ménages, si l'excédent d'électricité est directement connecté au réseau, les revenus correspondent uniquement au prix de l'électricité du réseau (généralement inférieur) ; en utilisant le stockage domestique pour un usage personnel, cela équivaut à remplacer l'électricité du réseau à prix élevé par de l'électricité photovoltaïque à bas prix, ce qui entraîne des bénéfices plus élevés.
Contribuer à la protection de l’énergie et de l’environnement : privilégier l’utilisation de la production d’énergie photovoltaïque (énergie propre), réduire la dépendance à l’énergie thermique (énergie fossile), réduire les émissions de carbone des ménages et se conformer à la tendance du double carbone.
5、 État de l'industrie et tendances de développement
Croissance du marché : Ces dernières années, la demande mondiale de stockage d'énergie domestique a explosé (notamment dans les régions où les prix de l'électricité et la pénétration du photovoltaïque sont élevés, comme l'Europe, les États-Unis et l'Australie). En tant que principal producteur de stockage d'énergie domestique, la Chine verra ses expéditions augmenter de plus de 50 % en glissement annuel en 2023.
Tendances technologiques :
Batterie : Entièrement mise à niveau de la batterie au plomb-acide " à la batterie au lithium-phosphate de fer " (avec une meilleure sécurité et une meilleure durée de vie) ;
Intégration : Le système évolue des composants décentralisés aux machines hall-en-un (comme l'intégration onduleur + batterie, rendant l'installation plus pratique) ;
Intelligence : Prise en charge de la planification de l'IA (optimisation automatique des stratégies de charge et de décharge en fonction des prix de l'électricité, de la production d'énergie photovoltaïque et des habitudes électriques des ménages) et intégration aux systèmes domestiques intelligents (tels que la liaison avec la climatisation et les bornes de recharge) ;
Soutien politique : la Chine, l'Union européenne, les États-Unis et d'autres pays ont mis en place des politiques visant à encourager le développement du stockage d'énergie domestique (comme des subventions pour le stockage d'énergie domestique dans certaines régions de Chine et l'exigence de l'Union européenne que les nouveaux bâtiments résidentiels soient équipés de stockage d'énergie).
6、 Attention : Sélection et utilisation familiales
Sélection de capacité : Déterminez la capacité de la batterie en fonction de la consommation électrique quotidienne du ménage (par exemple, la consommation électrique quotidienne d'un ménage de 3 à 5 personnes d'environ 10 à 15 kWh), de la capacité photovoltaïque installée et des besoins d'urgence (généralement recommandés comme "1 jour d'électricité d'urgence + stockage d'électricité excédentaire photovoltaïque", c'est-à-dire 5 à 15 kWh).
Conditions d'installation : L'installation (impliquant la modification du circuit et l'enregistrement du réseau) nécessite l'intervention d'une équipe professionnelle. La batterie doit être placée dans un endroit aéré, sec et à l'écart des sources d'incendie (comme les balcons et les garages) afin d'éviter les environnements à température élevée et humide.
Le système de stockage domestique n'est pas un appareil unique, mais se compose de quatre éléments principaux : une batterie de stockage d'énergie, un onduleur, un BMS (système de gestion de batterie), une unité de surveillance et de contrôle, et des accessoires auxiliaires (tels que des câbles et des supports). Chaque composant fonctionne de concert pour assurer le stockage, la conversion et la gestion de l'énergie électrique.
Nom du composant Fonction principale Caractéristiques techniques
Le principal vecteur de stockage d'énergie dans les batteries de stockage d'énergie est la batterie lithium-ion (comme le lithium fer phosphate, qui présente une sécurité élevée et une longue durée de vie) ; la capacité est généralement de 5 à 20 kWh et peut être étendue selon les besoins.
Conversion d'énergie par onduleur (composant principal) - CC en CA (CC-CA) : convertit le CC stocké dans la batterie/le CC généré par le photovoltaïque en courant alternatif 220 V qui peut être utilisé dans les ménages
-Fonction bidirectionnelle partielle (peut être connecté au réseau électrique pour réaliser une charge et une décharge connectées au réseau)
Le BMS (Battery Management System) surveille la tension, le courant et la température de la batterie en temps réel pour la sécurité de la batterie et le contrôle des performances ; empêche la surcharge/décharge excessive/court-circuit et prolonge la durée de vie de la batterie ; équilibre la capacité d'une seule cellule de batterie
La visualisation et la planification du fonctionnement du système de surveillance et de contrôle prennent en charge la surveillance à distance via une application mobile ou un ordinateur (puissance restante, puissance de charge et de décharge, consommation d'énergie, etc.). Possibilité de définir des stratégies de charge et de décharge (arbitrage crête-vallée, priorité photovoltaïque, auto-utilisation, etc.).
2. Principe de fonctionnement de base : cycle de charge/décharge/stockage en trois étapes
Le fonctionnement d'un système de stockage domestique repose sur la collecte, le stockage et la restitution à la demande d'énergie électrique. Le processus peut varier légèrement selon que le système est équipé de panneaux photovoltaïques et raccordé au réseau. Le principe de fonctionnement d'un scénario typique (double accès photovoltaïque + réseau) est le suivant :
Étape de charge : Obtenir la source d'énergie électrique
Privilégier l'utilisation de l'alimentation photovoltaïque : Pendant la journée, lorsque l'ensoleillement est suffisant, une partie du courant continu généré par les panneaux photovoltaïques domestiques est directement utilisée pour les charges domestiques, tandis que l'excédent est converti par des onduleurs et stocké dans des batteries de stockage d'énergie ;
Charge supplémentaire du réseau : Si la production d'énergie photovoltaïque est insuffisante (par exemple, par temps nuageux ou la nuit), ou si l'utilisateur définit "valley charging" (pendant la période de faible prix de l'électricité du réseau, par exemple de 00h00 à 08h00), le système peut prélever de l'énergie sur le réseau pour charger la batterie (avec l'aide d'un onduleur bidirectionnel).
Étape de stockage d'énergie : stockage sûr de l'énergie électrique
Le BMS surveille l'état de la batterie en temps réel pour garantir que la batterie stocke l'énergie électrique dans une plage de tension et de température sûre ;
Les batteries stockent l'énergie électrique sous forme d'énergie chimique pour éviter le gaspillage d'énergie (en particulier si l'excédent d'énergie photovoltaïque n'est pas stocké, il peut être directement jeté ou connecté au réseau à bas prix).
Étape de décharge : Fournir de l'énergie électrique selon les besoins
Priorité à l'autoconsommation : Pendant les périodes de pointe de consommation d'électricité des ménages (comme cuisiner le soir ou allumer la climatisation), si la production d'énergie photovoltaïque est insuffisante, le système donnera la priorité à la libération de l'énergie stockée dans la batterie et réduira le besoin d'acheter de l'électricité sur le réseau ;
Arbitrage crête-vallée : pendant la période de pointe "" du réseau électrique (prix élevés de l'électricité, par exemple de 18h00 à 22h00), l'énergie des batteries est utilisée pour remplacer l'alimentation du réseau et réduire les coûts d'électricité ;
Alimentation de secours : en cas de panne de courant, le système passe automatiquement en mode hors réseau et alimente les charges domestiques critiques telles que les réfrigérateurs, l'éclairage et les routeurs via des batteries, garantissant ainsi les besoins vitaux de base.
3、 Type courant : classé par méthode de connexion au réseau ""
Selon qu'ils sont connectés ou non au réseau électrique public, les systèmes de stockage domestiques peuvent être divisés en types connectés au réseau, connectés hors réseau et bidirectionnels connectés au réseau/hors réseau, qui sont adaptés aux différents besoins des ménages :
Type Fonctionnalités de base Scénarios d'adaptation
Le type connecté au réseau ne peut être connecté qu'au réseau électrique pour fonctionner et ne peut pas fonctionner sans le réseau électrique ; la fonction principale est de stocker l'excédent d'électricité photovoltaïque + arbitrage crête-vallée pour la stabilité du réseau (comme les ménages urbains), avec la demande principale de réduction des factures d'électricité et d'augmentation du taux d'auto-utilisation photovoltaïque
Le type hors réseau ne se connecte pas au réseau électrique et repose entièrement sur une alimentation photovoltaïque + batterie. Des panneaux photovoltaïques + batteries de grande capacité sont nécessaires, et certaines zones équipées de générateurs diesel ont une faible couverture des réseaux électriques de secours (comme les zones rurales, les zones montagneuses et les villas), avec l'exigence principale de garantir l'approvisionnement électrique de base.
Le bidirectionnel (courant principal) peut être connecté ou déconnecté du réseau : le réseau fonctionne en mode connecté au réseau pendant le fonctionnement normal et passe automatiquement à l'alimentation de secours hors réseau pendant les pannes de courant, équilibrant ainsi la réduction des coûts de l'électricité et l'alimentation de secours (comme les ménages urbains et les utilisateurs ayant des besoins importants en électricité).
4、 Avantage principal : Pourquoi les familles ont-elles besoin d’épargner ?
Réduire les dépenses d'électricité : en mettant en œuvre la facturation de l'électricité en vallée et la décharge de l'électricité de pointe (arbitrage de la différence de prix de l'électricité en vallée de pointe), ainsi que le stockage de l'électricité photovoltaïque pour un usage personnel et la réduction de l'achat d'électricité du réseau, les factures d'électricité mensuelles peuvent être considérablement réduites (en particulier dans les zones à prix d'électricité élevés, ce qui permet d'économiser des milliers de yuans par an).
Améliorer l'autonomie électrique : en cas de panne de courant (comme des conditions météorologiques extrêmes ou des défauts de ligne), le stockage domestique bidirectionnel peut rapidement passer à l'alimentation électrique de secours, assurant le fonctionnement des charges clés telles que les réfrigérateurs, l'éclairage et les équipements médicaux, et évitant l'impact sur la vie quotidienne.
Améliorer les revenus photovoltaïques : après l'installation de panneaux photovoltaïques dans les ménages, si l'excédent d'électricité est directement connecté au réseau, les revenus correspondent uniquement au prix de l'électricité du réseau (généralement inférieur) ; en utilisant le stockage domestique pour un usage personnel, cela équivaut à remplacer l'électricité du réseau à prix élevé par de l'électricité photovoltaïque à bas prix, ce qui entraîne des bénéfices plus élevés.
Contribuer à la protection de l’énergie et de l’environnement : privilégier l’utilisation de la production d’énergie photovoltaïque (énergie propre), réduire la dépendance à l’énergie thermique (énergie fossile), réduire les émissions de carbone des ménages et se conformer à la tendance du double carbone.
5、 État de l'industrie et tendances de développement
Croissance du marché : Ces dernières années, la demande mondiale de stockage d'énergie domestique a explosé (notamment dans les régions où les prix de l'électricité et la pénétration du photovoltaïque sont élevés, comme l'Europe, les États-Unis et l'Australie). En tant que principal producteur de stockage d'énergie domestique, la Chine verra ses expéditions augmenter de plus de 50 % en glissement annuel en 2023.
Tendances technologiques :
Batterie : Entièrement mise à niveau de la batterie au plomb-acide " à la batterie au lithium-phosphate de fer " (avec une meilleure sécurité et une meilleure durée de vie) ;
Intégration : Le système évolue des composants décentralisés aux machines hall-en-un (comme l'intégration onduleur + batterie, rendant l'installation plus pratique) ;
Intelligence : Prise en charge de la planification de l'IA (optimisation automatique des stratégies de charge et de décharge en fonction des prix de l'électricité, de la production d'énergie photovoltaïque et des habitudes électriques des ménages) et intégration aux systèmes domestiques intelligents (tels que la liaison avec la climatisation et les bornes de recharge) ;
Soutien politique : la Chine, l'Union européenne, les États-Unis et d'autres pays ont mis en place des politiques visant à encourager le développement du stockage d'énergie domestique (comme des subventions pour le stockage d'énergie domestique dans certaines régions de Chine et l'exigence de l'Union européenne que les nouveaux bâtiments résidentiels soient équipés de stockage d'énergie).
6、 Attention : Sélection et utilisation familiales
Sélection de capacité : Déterminez la capacité de la batterie en fonction de la consommation électrique quotidienne du ménage (par exemple, la consommation électrique quotidienne d'un ménage de 3 à 5 personnes d'environ 10 à 15 kWh), de la capacité photovoltaïque installée et des besoins d'urgence (généralement recommandés comme "1 jour d'électricité d'urgence + stockage d'électricité excédentaire photovoltaïque", c'est-à-dire 5 à 15 kWh).
Conditions d'installation : L'installation (impliquant la modification du circuit et l'enregistrement du réseau) nécessite l'intervention d'une équipe professionnelle. La batterie doit être placée dans un endroit aéré, sec et à l'écart des sources d'incendie (comme les balcons et les garages) afin d'éviter les environnements à température élevée et humide.
Coûts d'entretien : La durée de vie des batteries lithium-fer-phosphate est d'environ 3 000 à 5 000 cycles (8 à 10 ans en utilisation normale), et il n'y a pas de frais d'entretien fréquents en fin de vie. Seuls des contrôles réguliers de l'état de la batterie sont nécessaires (suivis via l'application).
