La batterie à l’échelle du réseau: comment ça marche ?

Découvrez le rôle crucial des batteries à l’échelle du réseau pour la transition vers une énergie 100% renouvelable, avec des exemples chiffrés et analyses détaillées.

La technologie des batteries à l’échelle du réseau est essentielle pour le stockage d’énergie à grande échelle, permettant d’alimenter des villes entières et de stabiliser les réseaux électriques utilisant des sources renouvelables comme le solaire et l’éolien. Principalement basées sur les batteries lithium-ion, ces installations permettent de stocker l’énergie lorsque la production est élevée et de la redistribuer lorsque la demande est forte, assurant ainsi une alimentation continue et fiable. Leur coût a drastiquement diminué, mais leur dépendance à la Chine et aux minéraux critiques pose des défis. Néanmoins, elles représentent une composante clé dans l’atteinte des objectifs de neutralité carbone.

Le marché des batteries à l’échelle du réseau

Le marché des batteries à l’échelle du réseau a plus que doublé l’année dernière, principalement grâce aux batteries lithium-ion, identiques à celles utilisées dans les véhicules électriques. En 2023, la demande mondiale pour ces systèmes de stockage a atteint 123 gigawattheures (GWh), avec plus de 5 000 installations à travers le monde. La Chine domine ce marché, produisant plus de 99 % des cellules de batteries lithium fer phosphate (LFP), le type le moins cher disponible.

Croissance du marché

Le coût des batteries lithium-ion a chuté de plus de 90 % au cours de la dernière décennie, atteignant environ 64 euros par kilowattheure (kWh) de capacité. Cette baisse de prix est en grande partie due à la diminution du coût du lithium, qui a baissé de plus de 70 % l’année dernière en raison de la réduction des ventes de véhicules électriques. Parallèlement, la Chine continue d’augmenter sa production, consolidant sa position de leader mondial dans la fabrication de batteries.

Dépendance et diversité des producteurs

Cette dépendance envers la Chine pose des risques. Les acheteurs préfèrent une plus grande diversité de fournisseurs pour réduire les risques liés aux chaînes d’approvisionnement. Cependant, la Chine reste incontournable avec des entreprises comme BYD, CATL et EVE Energy dominant le marché. Par exemple, CATL a récemment signé un accord avec Rolls-Royce pour déployer ses batteries dans l’UE et au Royaume-Uni.

Fonctionnement des batteries lithium-ion

Les batteries lithium-ion stockent l’électricité sous forme chimique et sont capables de la libérer rapidement, ce qui les rend idéales pour les marchés de l’énergie de gros. Elles peuvent stocker l’énergie solaire produite en milieu de journée et la redistribuer le soir lorsque la demande est plus élevée, augmentant ainsi la disponibilité de l’énergie renouvelable.

Absorption et libération rapide de l’énergie

Les batteries lithium-ion sont particulièrement efficaces pour répondre aux fluctuations rapides de l’offre et de la demande sur le réseau électrique. Cette capacité à absorber et libérer rapidement de l’énergie est cruciale pour stabiliser les réseaux utilisant des sources d’énergie intermittentes comme le solaire et l’éolien.

Avantages et inconvénients des batteries lithium-ion

Les batteries lithium-ion présentent plusieurs avantages, notamment une réduction significative de leur coût et une abondance d’approvisionnement. Toutefois, elles dépendent fortement de minéraux critiques dont l’approvisionnement pourrait devenir limité d’ici la fin de la décennie. De plus, elles ne sont pas encore économiquement viables pour le stockage à long terme de l’énergie et se dégradent après plusieurs milliers de cycles de charge et de décharge.

Durabilité et cycle de vie

La durabilité des batteries lithium-ion s’améliore. Par exemple, CATL affirme que ses batteries de stockage d’énergie peuvent durer 25 ans. Cependant, la dégradation reste un problème à long terme, nécessitant des avancées technologiques continues pour prolonger leur durée de vie et réduire les coûts.

Impact environnemental et transition énergétique

Les batteries à l’échelle du réseau ne sauveront pas la planète à elles seules, mais elles sont essentielles pour atteindre les objectifs de neutralité carbone. Elles permettent de maximiser l’utilisation de l’énergie renouvelable en réduisant le besoin de surdimensionner les installations éoliennes et solaires ou d’importer de l’électricité.

Réduction des coûts de transition

Sans stockage d’énergie, les coûts de la transition vers les énergies renouvelables seraient beaucoup plus élevés. Les pays devraient construire des infrastructures excédentaires ou trouver d’autres moyens d’intégrer l’énergie renouvelable, comme la gestion de la demande ou l’importation d’électricité.

Investissements et développements récents

Le secteur des batteries à l’échelle du réseau attire de nombreux investissements. Au Royaume-Uni, des fonds comme Gore Street Capital et Gresham House, ainsi que des banques telles que Santander et NatWest, investissent massivement dans ce domaine. En Europe, des entreprises comme Engie et Enel sont des acteurs majeurs.

Projets notables

Des projets significatifs incluent l’installation d’un système de stockage Tesla par Ørsted à Norwich pour son parc éolien offshore Hornsea 3. Aux États-Unis, des entreprises comme Quinbrook Infrastructure Partners et Morgan Stanley sont des investisseurs clés, tandis que des développeurs comme Arevon et Calpine possèdent et exploitent des actifs de stockage d’énergie.

Les batteries à l’échelle du réseau sont un élément crucial de la transition vers une énergie renouvelable. Elles permettent de stabiliser les réseaux électriques et de maximiser l’utilisation des sources d’énergie intermittentes comme le solaire et l’éolien. Bien que des défis subsistent, notamment en termes de dépendance à la Chine et de disponibilité des minéraux critiques, les avancées technologiques et les investissements continus promettent de surmonter ces obstacles et de conduire à un avenir énergétique plus durable.

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