Stocker coûte de l'énergie :
La thématique des pertes de conversion

Les systèmes d'énergie renouvelable, comme votre installation photovoltaïque, produisent du courant continu (DC). La batterie de stockage dans votre cave a également besoin de courant continu. Votre ordinateur, votre téléviseur, votre véhicule électrique, vos lampes LED ou les moteurs électriques de vos machines fonctionnent tous en courant continu. Mais le réseau électrique de votre maison ou de votre appartement utilise du courant alternatif (AC), y compris le réseau public. Et partout se trouvent des convertisseurs ou des onduleurs qui amènent les tensions et le courant à un même niveau. Malheureusement, il y a toujours des pertes.

C'est comme si nos appareils parlaient différentes langues : Anglais, Allemand, Espagnol ou Italien. Certaines langues se ressemblent, d'autres sont totalement différentes. Ce qui est commun à toutes, c'est qu'il faut un traducteur : un convertisseur de tension ou un onduleur. Mais quelles en sont les conséquences ?

Discussion de principe

Eh bien, en fait, nous ne voulons pas vraiment mener cette discussion, mais nous souhaitons soulever une question fondamentale qui trouve son origine dans l'histoire de l'électricité. Dans une lutte pour les parts de marché entre Edison (DC) et Westinghouse (AC) à la fin du 19ème siècle, le courant alternatif s'est imposé dans nos systèmes électriques en raison de sa meilleure autonomie. Grâce aux énergies renouvelables qui sont aujourd'hui de plus en plus décentralisées, il pourrait être judicieux à l'avenir de convertir également nos ménages et tous leurs appareils au courant continu. Ce serait un grand pas vers l'efficacité énergétique, mais aussi un grand pas vers un changement tous systèmes confondus.

La conversion nécessite de l'énergie

Qu'il s'agisse de passer du courant continu au courant alternatif ou d'une tension élevée à une tension plus faible, toute conversion entraîne des pertes. En règle générale, il s'agit de pertes de chaleur dans lesquelles de l'énergie est perdue. Vous pouvez le constater à tout moment sur un bloc d'alimentation (par exemple votre ordinateur portable), car les blocs d'alimentation en fonctionnement sont toujours un peu chauds. Comme ces transformations ont lieu partout dans nos foyers, une grande quantité d'électricité est souvent gaspillée.

Si l'on cherche "perte d'énergie dans le ménage" sur Google, on tombe presque exclusivement sur des sites qui aident à économiser de l'énergie en matière de chauffage. Il est vrai que c'est là que se produisent les plus grandes pertes et que ce thème recèle également le plus grand potentiel d'économie. Mais on trouve peu de choses sur le fait qu'un ménage gaspille constamment de l'électricité en raison de la transformation de l'énergie dans les appareils finaux.

Qu'il s'agisse de la lampe de chevet LED ou de votre téléviseur – selon l´équipement, des blocs d'alimentation ou des redresseurs sont branchés entre la prise de courant et l'appareil. La plupart du temps, ils sont déjà intégrés dans l'objet usuel. En effet, pour chaque appareil, il faut tout mettre au bon dénominateur, parler la bonne langue, c'est-à-dire convertir au courant adéquat, mettre à la bonne tension. Partout, cela génère de petites pertes. Il en va de même pour les processus de conversion de l'installation photovoltaïque en systèmes de stockage de batterie.

Les voies vers le stockage par batterie

Il existe différentes manières de transférer l'électricité d'une installation photovoltaïque vers le stockage sur batterie. Il existe des systèmes couplés en AC et des systèmes couplés en DC.

Systèmes couplés AC

Dans un système à couplage AC, comme notre salidomo©, l'énergie DC de l'installation photovoltaïque est convertie en courant alternatif par un onduleur et injectée dans le réseau domestique. C'est ici que se produisent les premières pertes de conversion. Ce n'est que lorsque tous les consommateurs ont été servis que les excédents de courant alternatif vont dans la batterie. Mais ici, on a à nouveau besoin de courant continu. Le courant alternatif est donc transformé en courant continu via un onduleur de batterie, qui génère également des pertes, et peut enfin être stocké dans la batterie. L'avantage des systèmes à couplage AC est que ce qui est installé en amont de l'onduleur de batterie n'a aucune importance. L'accumulateur de batterie s'adapte donc à n'importe quel système existant.

Systèmes couplés en DC

Le couplage DC signifie que le courant continu de l'installation photovoltaïque est directement stocké dans la batterie DC et ne doit pas être transformé en courant alternatif et inversement. Mais ce n'est pas si simple non plus, car les hautes tensions d'une installation photovoltaïque doivent être converties en tensions plus basses de la batterie via un convertisseur DC/DC. Il y a donc aussi des pertes dans ce système. Un système à couplage DC doit être très précisément adapté l'un à l'autre. Dans ce cas, un accumulateur à batterie ne peut pas être utilisé sans autre ultérieurement. De plus, un ménage est alors alimenté par la batterie. Il y a donc à nouveau des pertes de conversion en courant alternatif.

Les systèmes à couplage DC pur sont utiles pour le photovoltaïque réparti sur différents toits, pour les accumulateurs répartis ou pour les consommateurs répartis qui sont tous reliés par ce que l'on appelle la liaison DC. Les ZEV, les quartiers ou les zones sont particulièrement adaptés aux systèmes couplés DC. Vous trouverez des explications de base sur nos pages Technologie DC et DCmaxx© | Solutions réseau.

Stocker coûte de l'énergie

Quelle que soit la manière dont on le tourne, le stockage d'énergie dans une batterie coûte de l'électricité ! En règle générale, il s'agit de l'électricité propre de l'installation photovoltaïque, qui est perdue lors de l'une ou l'autre transformation. Pour un système normal couplé en AC, nous avons fait un calcul approximatif et nous arrivons à une efficacité énergétique d'environ 70%. Les pertes d'énergie sont donc d'environ 30%. Ce que nous n'avons pas calculé et ne pouvons pas non plus calculer, ce sont les pertes au sein du réseau domestique AC dues aux petites pertes de conversion au niveau des appareils terminaux. Celles-ci sont très différentes d'un ménage à l'autre.