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Dans cet article nous nous intéresserons à l’évolution des batteries d’accumulateurs. Ce sont un ensemble d’accumulateurs électriques reliés entre eux, de façon à créer un générateur électrique.

La tension (Volt) d’un générateur dépend du nombre d’accumulateurs mis en « série » et sa capacité (Ampère / heure) dépend du nombre de « série d’accumulateurs » mis en parallèle.

Par ailleurs, un accumulateur peut également être appelé « cellule ». Ce terme est employé en particulier pour les batteries au « lithium ».

Notation usuelle pour désigner le couplage des accumulateurs ou cellules :

• 6 cellules en série, annoté : 6S
• 2 cellules en parallèle, annoté : 2P
• 2 blocs en parallèle de 6 cellules en série, annoté : 2P6S
• Etc.

Les batteries d’accumulateurs sont rechargeables, contrairement aux « piles » qui ne le sont pas.

Les batteries d’accumulateurs permettent de stocker l’énergie électrique (charge) sous forme chimique et donc de la restituer (décharge) sous forme de courant continu de manière contrôlée.

Par exemple, les batteries permettent de stocker l’énergie non consommée produite par nos suiveurs solaires, installation réalisée pour l’autoconsommation et site isolés.

Batteries au plomb

C’est le Français Gaston Planté qui a inventé, en 1859, le premier système d’accumulateur rechargeable au plomb. C’est donc à lui que nous devons notre autonomie électrique embarquée ! 

Batterie au plomb ouverte

Cette batterie peut fournir une forte intensité sur une courte période. Elle est idéale pour actionner un démarreur de moteur. Cependant l’évaporation, de l’électrolyte due à une température élevée de fonctionnement demande une surveillance importante de l’électrolyte.

Batterie au plomb fermée 

Sa conception a l’avantage de supprimer, pratiquement, la consommation d’eau. Elle est donc dite sans entretien.

Batterie au plomb AGM

L’électrolyte est “stabilisé” à l’intérieur du corps de la batterie par une sorte d’éponge en fibre de verre. De ce fait, la batterie est étanche et peut être montée dans toutes les directions.

Batterie au plomb gel et OPZV 

Dans cette batterie, l’électrolyte est stocké sous forme de gel de silice. De même que la batterie AGM, elle est étanche. Les batteries OPZV sont constituées de cellules de 2,1 V de fortes capacités, permettant d’atteindre des puissances très importantes pouvant aller jusqu’à 3500 Ah, en 12 V, en branchant ensemble seulement 6 éléments ! Enfin, elles ont une durée de vie pouvant atteindre 20 ans et offrent un nombre de cycles élevé.

Batteries au nickel 

Ce type de batterie n’est pas, ou peu, utilisé pour le stockage des énergies renouvelables.

Batteries au Lithium 

C’est le «physico-chimiste» marocain,Rachid Yazami, qui est à l’origine de la batterie lithium-ion.

Dans cet article nous ne parlerons que de la batterie lithium-ion, puisque c’est la plus utilisée actuellement pour le stockage de l’énergie électrique en autoconsommation.

En effet, c’est une nouvelle génération de batteries qui apporte de nombreux avantages par rapport aux autres types de batteries. Elles sont composées de cellules de 3,7 V assemblées entre elles pour réaliser différentes puissances et différentes tensions par le « jeu » séries / parallèles.

Par ailleurs on note des différences importantes par rapport aux batteries au plomb qui sont :

• 6 000 cycles (charges et décharges à 80 %), durée de vie 20 ans.
• Composition LiFeP04, longévité et sécurité exceptionnelles.
• Stabilité de la tension jusqu’à la décharge complète.
• Son poids par rapport à la capacité (moins de 100 Kg pour 10 KWh).
• Son volume 77 x 49 x 22 cm pour 10 KWh.
• Aucun effet mémoire.
• BMS (Battery Management System) protection interne à la batterie.
• Son recyclage : la SNAM est capable de recycler 80 % des batteries les 20 % restant sont brulés, « il reste 2 % qui sont enfouis ».

Pour conclure, les batteries au lithium sont particulièrement utilisées pour les installations photovoltaïques en autoconsommation. L’équipe Tournesol reste à votre disposition pour toutes questions complémentaires afin de vous apporter les solutions les plus adaptées à vos besoins.

Le soleil est né il y a 4,6 milliards d’années. C’est l’étoile centrale du système solaire mais aussi la plus proche de la terre. Le soleil est une source d’énergie, elle est produite par une fusion nucléaire et cette production représente 386 millions de mégawatts. 

Le soleil à l’origine de la vie 

La lumière et la chaleur sont issues des rayonnements solaires. Les gaz à effet de serre (la vapeur d’eau, le méthane et le dioxyde de carbone) préservent une partie de ces rayonnements. C’est ainsi qu’est maintenue la quantité de chaleur essentielle à la vie.

C’est grâce à cet astre que la photosynthèse et la vie ont été possibles.

Le soleil une source d’énergie pour les Hommes

Les Hommes fabriquent de la vitamine D fournit par le soleil. Bien que ce soit la seule vitamine que l’on créer naturellement, celle-ci est indispensable à l’être humain puisqu’elle permet d’assimiler le calcium et le phosphore qui forment les os et les dents.

La solution des énergies renouvelables

En un an, le rayonnement solaire qui atteint la terre représente plus de 10 000 fois la consommation mondiale d’énergie.

A l’issue de la méthanisation d’êtres vivants et de plantes, c’est-à-dire morts et ensevelis dans le sol depuis des millions d’années on obtient les énergies fossiles : le pétrole, le gaz, et le charbon. Par conséquent, au vu de notre consommation grandissante d’énergie leurs gisements ne représentent que quelques dizaines d’années de réserve.

Les énergies renouvelables sont alors une des solutions pour pallier à ce phénomène. Il s’agit des énergies dérivées de processus naturels en perpétuel renouvellement. L’ énergie hydraulique, l’éolien, et le solaire photovoltaïque sont les énergies purement électriques.

Le soleil est une source d’énergie précieuse. C’est pourquoi, on développe fortement l’énergie solaire photovoltaïque. Il s’agit aujourd’hui, du type d’énergie qui a la croissance la plus élevée dans le monde. « Sa production a été multipliée par 9 depuis l’an 2000 ». (issue de www.ledeveloppementdurable.fr).

Intéressons nous aux 3 dispositifs d’installation des panneaux photovoltaïques: tout d’abord sur une toiture, puis positionnés au sol et enfin disposés sur un suiveur solaire 2 axes (appelé aussi tracker solaire ou solar tracker).

Les panneaux photovoltaïques sur une toiture 

• les panneaux n’ont pas toujours une bonne orientation, la maison est souvent déjà construite et le toit peut ne pas avoir la meilleure exposition (face au sud) ni la meilleure pente (l’inclinaison doit idéalement être de 30°). Il est relativement aisé d’augmenter la pente mais impossible de la diminuer !
• l’espace entre la toiture et les panneaux est faible, quelques centimètres (hauteur du profilé support de panneaux). Par forte chaleur, la ventilation n’étant pas suffisante, l’augmentation de la température crée une perte de production importante : 0,5% par degré au-dessus de 25°. Soit pour une température de 85° une perte de 30% de production. Cette température est facilement atteinte dès 30 à 35° voir « energiedouce.com ».
• Les zones d’ombres ne peuvent pas être facilement maîtrisées : grands arbres à proximité, poteaux électrique / téléphonique etc.

• Les personnes électro-sensibles peuvent être gênées par les ondes électromagnétiques, produites par les panneaux photovoltaïques installés au-dessus des pièces de vie.

Les panneaux photovoltaïques au sol

• Facilité du choix de l’orientation (180°).
• Possibilité de régler manuellement l’inclinaison suivant les saisons.
• Meilleur ventilation, par rapport à une installation sur un toit.

• Pas de gêne avec les ondes électromagnétiques.
• Zones d’ombres plus facilement maîtrisées, choix de l’emplacement.

Les panneaux photovoltaïques sur un suiveur solaire deux axes 

• Les panneaux photovoltaïques suivent le soleil en permanence avec un angle de 90°, pour un maximum de rendement. Voir notre vidéo de la course du soleil.
• Augmentation de la production de 40 à 60 % suivant les saisons.
• Aucun problème de ventilation !
• Choix de son emplacement pour éviter les zones d’ombres.
• Les ondes électromagnétiques restent loin des habitations.
• Si le sol le permet, la dalle béton est remplacée par une croix en acier inoxydable fixée sur cinq vis de fondation. La force à l’arrachement, par vis, dans un sol terreux est de 3 tonnes.

• L’été, par un beau soleil et une forte température, le gain de production peut atteindre 90%, de plus que des panneaux photovoltaïques installés sur un toit.

Article rédigé par Serge TOUBLAN

Le soleil est une source inépuisable d’énergie et qui plus est une énergie propre. . L’Académie Chinoise de Technologie Spatiale a imaginée mettre en orbite autour de la terre 6 centrales de panneaux photovoltaïques. Leur projet futuriste verrait le jour en 2035.

La centrale solaire

Installée à 36 000 km du sol terrestre, chaque centrale produirait 5 gigawatt. C’est la capacité de production pour alimenter une ville d’un million d’habitants. Il serait donc nécessaire d’installer 5 à 6 Km² de panneaux photovoltaïques. La centrale captera l’énergie solaire qui se perd avant d’arriver sur la surface de la terre.

Comment sera envoyée l’énergie ?

L’énergie sera alors transformée en laser ou micro-ondes puis transmise directement sur notre planète. Des stations terrestres seront équipées d’antennes qui recevront cette énergie pour la transformer en électricité. La centrale pivoterait à la même vitesse que la terre et restera donc au-dessus d’une même zone.

Un énergie efficace et durable

La Chine a du chemin à faire concernant sa manière de consommer puisque aujourd’hui  80% de sa production d’électricité est issue du charbon.

« L’énergie solaire spatiale sera plus efficace et durable, permettant d’apporter une solution d’approvisionnement énergétique fiable pour les satellites et les zones touchées par une catastrophe ou les zones isolées sur la Terre ».

M.Wang Li chercheur de l’Académie Chinoise de Technologie Spatiale.

Des tests pour valider le projet

Pour la recherche sur la transmission d’énergie sans fil, la Chine développe une base d’essai à Bishan, situé dans le sud-ouest. On y étudiera également, l’impact sur l’environnement de ce nouveau procédé de diffusion. Les chercheurs travaillent aussi, sur un moyen d’envoyer dans l’espace tous ces panneaux photovoltaïques puisqu’ils représentent 10 000 tonnes, soit un poids de 25 fois supérieur à la station spatiale internationale.

C’est peut-être grâce à l’impression 3D et à un système robotique que la station pourra voir le jour. Afin de confirmer des choix, dès 2021, des petites centrales solaires pourraient être envoyées dans l’espace.

Soyons encore plus écologique et respectueux de notre environnement ! La société Tournesol a un nouveau produit pour fixer son suiveur solaire:une croix en acier inoxydable ! Ce système permet de remplacer la dalle béton, qui supporte le mât portant les 4 panneaux solaires.

Comment est fixée la croix ?

Par 5 vis de fondation d’un diamètre de 90 mm et d’une longueur de 1 250 mm « vissées » dans le sol. La croix est constituée de quatre branches d’une longueur de 900 mm chacune. C’est sur les branches que nous viendront fixer le mât de notre suiveur solaire « Tournesol ».

Un système plus respectueux

Ce système est plus écologique que la dalle béton. En effet, il faut prendre en compte l’empreinte écologique du béton c’est à dire son émission de CO2 par l’acheminement, et la fabrication (mazout, électricité, réactions chimiques). Pour en savoir plus : Béton, ciment et environnement.

Ses avantages

Cette solution convient aux sols terreux et sablonneux. Elle est plus rapide à mettre en oeuvre qu’une dalle béton, en toutes saisons et moins onéreuse. De plus, nous ne sommes pas tributaires de sous-traitant comme l’intervention d’un maçon et la livraison de béton par toupie.

Cette installation est donc démontable. Les vis de fondation peuvent être dévissées et le terrain ne sera pas impacté par le suiveur solaire 2 axes.

Si une dalle de béton est déjà existante et que vous souhaitez installer votre suiveur solaire, il sera possible de le faire grâce aux 4 trous percés aux extrémités des branches de la croix. La fixation pourra alors se faire par des chevilles chimiques ou tout autre procédé adapté à cette dalle de béton.

Enfin, pour une installation réussie, nous devons être vigilant sur la disposition des vis de fondation sur le terrain et la mise à niveau de la croix. Un gabarit a été mis au point pour le positionnement des vis. Il est indispensable d’avoir un outillage spécifique comme un perforateur et une visseuse adéquat.

L’union européenne se positionne comme un acteur majeur pour combattre le réchauffement climatique. Pour aller vers une énergie décarbonée, l’UE a mis en place un paquet européen. C’est un ensemble de huit textes appelés : « Une énergie propre pour tous les européens ».

Un des objectifs est l’efficacité énergétique. L’axe de progrès ne se limite pas à réduire la consommation globale mais aussi à diminuer les émissions de gaz à effet de serre. Pour ce faire il faut remplacer les énergies fossiles par des énergies propres.

L’écologie passe par les énergies renouvelables : l’énergie du soleil  comme le photovoltaïque, l’énergie éolienne, l’énergie géothermique ou encore hydraulique, devront avoir un taux égale à 32 dans la consommation finale d’ici à 2030. Nous devons alors reconsidérer nos habitudes telles que nos déplacements mais aussi travailler sur la performance énergétique de l’habitat.

Ce nouveau cadre législatif devrait être favorable à l’investissement privé comme public. La France a vu ses émissions de gaz à effet de serre augmentées depuis 2014, nous devons donc prendre une nouvelle orientation notamment sur le sujet de l’électricité propre. C’est alors que le sujet embarrassant du nucléaire réapparait, une énergie décarbonnée et peu couteuse mais qui constitue à long terme un problème de stockage des déchets.

Le nouveau paquet européen mise aussi sur nous, eco-citoyen. Les textes déclarent privilégier la production délocalisée et l’autoconsommation par les particuliers (produire son énergie grâce au soleil avec notre suiveur solaire par exemple).

Pour conclure, le cadre pour le climat et l’énergie à l’horizon 2030 a retenu trois grands projets pour 2030: diminuer les émissions de gaz à effet de serre de 40 %, augmenter la part des énergies renouvelables, améliorer l’efficacité énergétique d’au moins 27 %.

D’après une étude menée par BloombergNEF (groupe financier américain spécialisé dans l’information économique) d’ici 2050 près de la moitié de l’électricité mondiale proviendra des énergies propres à savoir l’éolien, le solaire et les batteries thermiques, soit 7 fois plus qu’aujourd’hui.

Le besoin d’électricité à l’échelle mondiale à augmenter de 62%, en cause, les économies émergentes qui sont énergivores et la croissance de la demande d’électricité pour les systèmes de chauffage et de transport.

Actuellement, sur 70% de la planète, l’éolien et l’énergie solaire sont les moyens les moins onéreux de produire de l’électricité.  L’effet de ces changements de consommation sera notable sur la réduction de l’utilisation des énergies fossiles telles qu’une diminution de production de 25% de charbon. « D’ici 2030, l’énergie produite ou stockée et distribuée par ces trois technologies : les panneaux solaires photovoltaïques, les éoliennes et les batteries lithium-ion sera presque partout inférieure à l’électricité produite par les centrales à charbon et à gaz », a déclaré  Matthias Kimmel, analyste en chef de l’étude.

En fait, ce sont les subventions et les crédits d’impôt à l’investissement qui ont permis le développement de l’énergie verte. D’après BNEF c’est la réglementation qui serait le point d’orgue des gouvernements. Selon Elena Giannakopoulou, responsable de l’économie énergétique à la BNEF, des évolutions politiques seront indispensables, à savoir « la réforme des marchés de l’électricité pour s’assurer que l’éolien, le solaire et les batteries thermiques sont rémunérés correctement pour leurs contributions au réseau énergétique ».

Global power generation mix

L’électro sensibilité est une maladie qui serait due à l’émission d’ondes électromagnétiques et se manifesterait sous différentes formes.
On parle aussi d’électro-hypersensibilité (EHS), ou de syndrome d’intolérance aux champs électro-magnétiques (SICEM).

Face à l’électrosensibilité, comment profiter de l’énergie photovoltaïque en toute sécurité ?

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