Les sources d'énergie de stockage d'énergie sont des dispositifs capables de stocker de l'énergie et de la restituer en cas de besoin. Leur fonction principale est d'atténuer les différences de distribution spatiale et temporelle de l'énergie, en fournissant une prise en charge stable et contrôlable pour divers scénarios de consommation d'énergie. Avec la pénétration croissante des énergies renouvelables et la diversification des demandes d'énergie mobile, les sources d'énergie de stockage d'énergie jouent un rôle de plus en plus crucial dans les systèmes énergétiques modernes et les applications d'utilisation finale.
En principe, les sources d'énergie de stockage d'énergie convertissent l'énergie électrique, lumineuse ou mécanique en énergie chimique, électrique ou potentielle stockée à long terme grâce à des mécanismes spécifiques de conversion et de stockage d'énergie, puis la reconvertissent en énergie électrique lorsque la demande se fait sentir. Les technologies courantes incluent le stockage d'énergie électrochimique (comme les batteries lithium-ion, les batteries au plomb-acide et les batteries à flux), le stockage d'énergie mécanique (comme les volants d'inertie et l'air comprimé) et le stockage d'énergie électromagnétique (comme les supercondensateurs). Parmi celles-ci, le stockage électrochimique de l'énergie est la technologie la plus largement utilisée en raison de sa densité énergétique élevée, de sa vitesse de réponse rapide et de sa flexibilité d'installation, en particulier les systèmes lithium-ion qui dominent dans les applications portables et stationnaires.
Les alimentations électriques à stockage d'énergie se composent généralement d'unités de stockage d'énergie, d'un système de gestion de batterie (BMS), d'un module de conversion de puissance et de circuits de surveillance et de protection. Les unités de stockage déterminent la capacité et le débit ; le BMS surveille des paramètres tels que la tension, le courant et la température, et effectue un équilibrage de charge/décharge et de multiples protections de sécurité ; le module de conversion de puissance convertit le courant continu en courant alternatif ou entre différents niveaux de tension pour s'adapter à diverses charges ; et les circuits de surveillance et de protection assurent un fonctionnement sûr de l'équipement dans des conditions anormales.
Au niveau des applications, les alimentations électriques à stockage d’énergie peuvent être divisées en deux catégories principales : fixes et mobiles. Les alimentations électriques fixes sont principalement utilisées pour l'écrêtement des pointes du réseau, la prise en charge de la production distribuée, les systèmes d'alimentation électrique hors réseau{{1} et l'alimentation de secours industrielle et commerciale, améliorant ainsi l'efficacité de l'utilisation de l'énergie et la fiabilité de l'alimentation électrique. Les alimentations mobiles, caractérisées par leur portabilité et leur capacité de débit élevé, sont largement utilisées pour les opérations en extérieur, les secours d'urgence, le transport et l'alimentation des appareils électroniques grand public, répondant ainsi aux besoins énergétiques immédiats dans des environnements sans réseau électrique. De plus, combinés à de nouvelles sources d'énergie telles que le photovoltaïque et l'énergie éolienne, ils peuvent construire des micro-réseaux ou des systèmes énergétiques résidentiels, permettant ainsi l'autoconsommation et le stockage d'énergie excédentaire, favorisant ainsi la consommation d'énergie propre.
Les tendances technologiques indiquent que les alimentations électriques à stockage d'énergie évoluent vers une densité énergétique plus élevée, une durée de vie plus longue, une sécurité accrue et des coûts inférieurs. L'introduction de nouveaux systèmes de matériaux (tels que les-électrolytes à l'état solide et les anodes à base de silicium-), la conception modulaire et les algorithmes de gestion intelligents les rendent plus compétitifs dans les applications-à grande échelle et les environnements complexes. Avec l’accélération de la transition énergétique mondiale et de la décarbonisation, les systèmes de stockage d’énergie, en tant que lien crucial entre la production et la consommation, joueront un rôle de plus en plus important pour garantir la sécurité énergétique, améliorer la flexibilité des systèmes et promouvoir le développement vert.