L'exploitation de l'énergie solaire est apparue comme un moyen pratique et à long terme de répondre à la demande énergétique mondiale croissante tout en réduisant les émissions de gaz à effet de serre. Cependant, le caractère intermittent de l’énergie solaire constitue l’un des principaux problèmes liés à son utilisation. Étant donné que le soleil ne brille pas tout le temps, la production d'énergie pendant les heures les plus ensoleillées peut ne pas coïncider avec la consommation maximale d'énergie. Par conséquent, afin de maximiser les avantages de l’énergie solaire et de garantir un approvisionnement énergétique stable et fiable, des solutions efficaces de stockage d’énergie sont nécessaires. Ces dernières années, grâce aux progrès continus de la technologie de stockage, les obstacles techniques au stockage solaire ont été supprimés, le rendant plus pratique et plus rentable.

La norme industrielle en matière de stockage d’énergie dans de nombreuses applications différentes, y compris les systèmes solaires, est constituée par les batteries lithium-ion. Les améliorations de la densité énergétique et de l’efficacité ont été au centre des récents progrès de la technologie des batteries Li-ion. Des solutions de stockage d'énergie solaire compactes et évolutives sont désormais possibles grâce à des batteries à haute densité énergétique capables de stocker plus d'énergie dans moins d'endroits. De plus, les progrès dans la chimie et la conception des batteries ont réduit les temps de charge et augmenté l’efficacité de la conversion d’énergie, permettant une meilleure utilisation de l’énergie solaire stockée.

Les concurrents prometteurs dans le vaste espace de stockage solaire comprennent les batteries à flux redox. Par rapport aux batteries conventionnelles, les batteries à flux redox stockent l'énergie dans un électrolyte liquide dans un réservoir séparé, permettant une puissance de sortie et une capacité énergétique évolutives indépendamment. Grâce à cette propriété, ils sont particulièrement adaptés au stockage des grandes quantités d’énergie solaire générées pendant les périodes ensoleillées, afin de pouvoir être utilisées par temps nuageux ou la nuit. Pour étendre l'utilisation des batteries à flux redox pour le stockage de l'énergie solaire, les efforts de recherche récents se sont concentrés sur la création de versions plus efficaces et plus abordables de la technologie.

Ces dernières années, le potentiel des batteries à semi-conducteurs pour répondre aux problèmes de sécurité des batteries lithium-ion conventionnelles a attiré une attention considérable. Ces batteries utilisent des électrolytes solides plutôt que liquides, ce qui réduit le risque d'incendie et est moins sujette à la surchauffe. Les batteries à semi-conducteurs sont idéales pour les applications de stockage d’énergie solaire à long terme en raison de leur stabilité supérieure et de leur durée de vie plus longue.

Les ultracondensateurs, également appelés ultracondensateurs, sont idéaux pour le stockage d'énergie à court terme dans les systèmes solaires en raison de leurs propriétés de charge et de décharge rapides. La technologie des supercondensateurs a récemment fait de grands progrès dans l’augmentation de la capacité de stockage d’énergie tout en maintenant une densité de puissance élevée. Les supercondensateurs et les batteries lithium-ion peuvent être utilisés pour créer des systèmes de stockage d'énergie hybrides capables de fournir un stockage d'énergie étendu et des capacités de réponse rapide pour garantir la meilleure utilisation de l'énergie solaire dans diverses situations.

Au lieu de convertir directement la chaleur du soleil en électricité, le stockage de l'énergie solaire thermique constitue une nouvelle stratégie. Les systèmes de stockage thermique à haute température utilisent du sel fondu ou des matériaux à changement de phase pour capter et stocker la chaleur du soleil, qui est ensuite utilisée pour entraîner une turbine à vapeur afin de produire de l'électricité. De cette façon, la centrale solaire peut continuer à produire de l’électricité même après le crépuscule, prolongeant ainsi la durée d’utilisation de l’énergie solaire en dehors des heures d’ensoleillement.

Les dispositifs de stockage d'énergie par gravité peuvent déplacer de gros objets contre la force de gravité tout en stockant de l'énergie potentielle. Pour ce faire, ils utilisent de l’énergie solaire supplémentaire. Lorsque de l’énergie est nécessaire, le poids est réduit, convertissant l’énergie potentielle en électricité. Cette idée offre une solution prometteuse pour le stockage de l’énergie solaire à l’échelle du réseau, fournissant un stockage de grande capacité et de longue durée pour stabiliser l’intégration des énergies renouvelables à l’échelle du réseau.

En conclusion, le stockage de l’énergie solaire est essentiel pour utiliser pleinement le potentiel de l’énergie solaire et garantir un approvisionnement énergétique stable et fiable. Les découvertes et percées récentes dans la technologie de stockage ont surmonté les défis techniques associés au stockage de l’énergie solaire, la rendant plus pratique et plus rentable. Ces technologies offrent un large éventail de possibilités pour répondre à divers besoins de stockage, depuis les batteries lithium-ion améliorées jusqu'au développement de solutions telles que les batteries à flux redox, les batteries à semi-conducteurs et les supercondensateurs complexes. En outre, des stratégies de pointe telles que le stockage de l’énergie thermique et le stockage de l’énergie gravitationnelle semblent prometteuses pour le stockage solaire à grande échelle et à l’échelle du réseau. Avec le développement de ces technologies, l’avenir du stockage de l’énergie solaire s’annonce prometteur.