Aujourd’hui suite à la diffusion des énergies renouvelables, qui sont caractérisées par l’intermittence de la production et leur faible prédictibilité, un nouveau marché qui va inévitablement marquer le secteur de l'énergie dans les années à venir est en train d'émerger : le marché des technologies pour le stockage d’électricité.

Dans le secteur industriel, le stockage de l'électricité est effectué presque exclusivement par des systèmes UPS, avec pour objectif d'éviter les coupures de courant qui pourraient conduire à des interruptions de production ou pire, un danger pour la sécurité des opérateurs. Ces systèmes ont une autonomie limitée et sont souvent intégrés à des générateurs diesel, pour faire face au manque prolongé d'électricité.

En France le stockage de l'électricité est peu répandu dans l'industrie, même en cas de présence des systèmes d'énergie renouvelable, car il est considéré encore très cher et surtout parce qu’il est toujours plus rentable d’injecter sa production d’électricité dans le réseau, plutôt que la stocker, en considérant les anciens tarifs d'achat et les prix courants des technologies de stockage.

Dans un futur proche, avec la baisse des coûts des technologies de stockage et l'augmentation des prix de l'énergie, de nouvelles applications industrielles pourraient se diffuser. En particulier, les fonctions de « peak shaving » (lissage de la pointe) et de « retail energy time-shift » (stocker l’énergie et la restituer lorsqu’elle est le mieux valorisée) pourraient offrir un bon choix stratégique pour contenir la hausse des coûts d'énergie pour les entreprises.

Retail Energy Time-Shift

Le stockage d'énergie pourrait être utilisé par les utilisateurs finaux pour déplacer ou réduire la consommation d'énergie (kWh) aux heures de pointe afin de réduire leur coût global. Acheter l'énergie en heures creuses lorsque le prix de l'électricité est faible, puis alimenter le réseau aux heures de pointe lorsque le prix de l'électricité est élevé.

Peak Shaving

Le stockage d'énergie pourrait être utilisé par les utilisateurs finaux afin de réduire la demande de pointe (kW), dans le but de réduire la puissance souscrite et renégocier le contrat avec le fournisseur, ou généralement de réduire les charges liées à la puissance et aux pénalités pour le dépassement.

Cible

(Exemple de profil journalier d’usage d’une batterie pour réduire les pointes de consommation)

Les marchés avec les plus grands avantages pour la diffusion de ces systèmes sont les marchés ayant trois caractéristiques :

  • Une forte variation de prix entre le jour et la nuit
  • Un coût de puissance élevé
  • Des mesures incitatives pour l'autoconsommation ou l’effacement des pointes de consommation électrique

Cependant, l'absence de subventions décourage ces investissements qui comportent des temps de retour encore très élevés. Mais certains Etats, comme l'Allemagne et la Californie, commencent à encourager ce type d'utilisation.

D'autant en Californie, où le mécanisme du marché de capacité a déjà été mis en place, il y a différents avantages pour les systèmes de stockage d'énergie « behind-the-meter » et certaines incitations économiques sont également offertes par les fournisseurs d'énergie à leurs clients, comme dans le cas du programme Self-Generation Incentive Program (SGIP) proposé par la société PG&E.

Le montant de la subvention est de 1,31 $/W et il n’exige pas que le système soit nécessairement intégré à une production d’énergie à partir de sources renouvelables.

Du point de vue technique, il existe déjà des technologies efficaces pour fournir ce type des services, mais le coût et la taille des systèmes sont encore prohibitifs pour le secteur industriel français et pour la plupart des autres pays du monde. En outre, certains facteurs tels que la profondeur de décharge et le nombre de cycles affectent fortement la durée de vie de la batterie, qui est souvent plus courte que le temps de retour sur investissement, ce qui rend impossible de les utiliser pour ces types de services.

Certains systèmes tels que les Batterie à circulation Vanadium-Vanadium (VRB) ont une excellente durée de vie et ne sont pas fortement affectées par la profondeur de décharge, toutefois les coûts, environ 700-800 euros par kWh installé, sont encore très élevés.

van

van2

(Batterie à circulation Vanadium-Vanadium (VRB). Source : « Étude sur le potentiel du stockage d'énergies »,  ADEME)

 

Il est probable que le stockage d’électricité se démocratise d'abord dans le secteur de la production d'énergie, plutôt que dans les petites, moyennes et grandes industries. En effet, la variation des prix de gros de l’électricité est plus marquée que la variation des tarifs jour/nuit pour les consommateurs finaux, et permet des actions économiques plus intéressantes.

Mais il est probable qu’en France, suite à une réduction des coûts des technologies et grâce à la loi sur la transition énergétique et à l'introduction du marché des capacités, les technologies de stockage d’électricité se diffuseront même dans le secteur industriel, en créant un nouveau marché et en fournissant de nouveaux outils aux entreprises pour maîtriser leurs coûts énergétiques.