Les systèmes de stockage d’énergie dans les batteries émergent

Considérant toutes les conséquences négatives que l’humanité ressent déjà en raison de l’exploitation excessive des combustibles fossiles, il est plus que clair que les sources renouvelables d’énergie telles que le vent, l’eau et le solaire sont essentielles pour fournir aux économies et aux ménages de l’énergie pour les années à venir. Cependant, l’intermittence de ces sources, qui affecte également la volatilité des prix de l’énergie, est un défi qui doit encore être relevé. La solution qui émerge, qui nécessite encore un perfectionnement technologique, est la construction de grands systèmes de batteries qui pourraient stocker l’énergie produite pour une utilisation ultérieure, ou, pour le dire simplement, pour mieux équilibrer la production et la consommation d’énergie.

Connexion pour l’équilibre

Pour créer un tel système de batteries en Croatie, il y a un an, la Commission européenne a approuvé une subvention non remboursable de 19,8 millions d’euros à la société IE-Energy de Rijeka, qui le construira près de Šibenik. Le système aura une capacité allant jusqu’à 50 mégawatts, ou 110 mégawattheures, et sera parmi les plus grands de la région. Comme nous l’a expliqué Željko Šmitran, le directeur de IE-Energy, le projet est dans la phase finale d’obtention de la documentation.

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– Nous prévoyons de commencer au premier trimestre de l’année prochaine. Le système de batteries connecté au réseau de transmission servira à équilibrer le système et contribuera à l’intégration plus facile d’un plus grand nombre de nouvelles sources d’énergie renouvelables, mais incontrôlables, telles que le vent et le solaire, avec sa flexibilité dans les deux sens – recevant de l’énergie du réseau et renvoyant de l’énergie au réseau – annonce Šmitran, soulignant qu’il est encore difficile de dire quelle est la demande actuelle pour de tels systèmes, car le marché est encore à ses débuts.

En plus de l’exemple mentionné d’un grand projet en Croatie, Hrvatska elektroprivreda a déjà trois systèmes de stockage d’énergie par batteries en fonctionnement – dans le bâtiment du siège de HEP à Zagreb, dans le cadre du système de recharge électrique à la zone de repos de Vukova Gorica, et à côté de la centrale solaire sur Vis.

– Le système de batteries sur Vis, avec une puissance d’un mégawatt et une capacité de 1,44 mégawattheure, a été installé dans le but de fournir des services d’équilibrage pour le système électrique et de préserver la stabilité du réseau sur l’île. Des projets de stockage par batteries sont en cours de développement à plusieurs emplacements potentiels en Croatie, par exemple, sur les îles d’Unije et de Lošinj, à KTE Jertovec, et d’autres, avec une capacité totale allant jusqu’à 50 mégawattheures – soulignent-ils chez HEP.

Pratiquement à côté du solaire

Ils ajoutent qu’ils voient le plus grand potentiel d’application dans l’installation de stockage par batteries à côté des centrales solaires.

– Les systèmes de batteries pour stocker l’électricité fonctionnent bien lorsqu’ils sont connectés à une centrale solaire, soit sous la forme de grandes centrales photovoltaïques industrielles, soit de panneaux photovoltaïques sur les toits des maisons. Le stockage par batteries peut être chargé avec de l’énergie provenant de la centrale solaire pendant les périodes de production excédentaire et fournir de l’électricité aux consommateurs pendant les périodes où la centrale ne produit pas. Cela signifie que les utilisateurs pourraient être continuellement approvisionnés en énergie renouvelable – expliquent-ils chez HEP.

L’Opérateur du Système de Transmission Croate (HOPS) s’occupe de la connexion de tels stockages au réseau de transmission. Cependant, selon la loi sur le marché de l’électricité, HOPS ne peut pas posséder d’installations de stockage d’énergie.

– HOPS s’occupe uniquement des connexions de tels stockages au réseau de transmission, qui peuvent éventuellement être utilisés pour fournir des services auxiliaires. En Croatie, il n’y a actuellement aucune exigence selon laquelle, par exemple, chaque centrale d’énergie renouvelable qui se connecte doit avoir une batterie appropriée installée – notent-ils chez HOPS.

De plus, HOPS soutient les connexions des systèmes de batteries car, comme ils le soulignent, ‘ils peuvent avoir leur rôle dans la fourniture de services auxiliaires et l’atténuation de la congestion dans le réseau’, mais ils notent que HOPS n’est pas en mesure d’exiger l’installation de tels dispositifs.

La magie des batteries

Certains des avantages des systèmes de batteries par rapport à d’autres systèmes de stockage d’électricité qu’ils mentionnent chez HEP incluent une réponse rapide, une durée de vie supérieure à dix ans, une efficacité supérieure à 90 pour cent, une grande adaptabilité à l’utilisateur (large gamme de capacité de stockage d’électricité et large gamme de puissance de sortie), fiabilité et sécurité. La réaction aux besoins du dispatcher du système de transmission dans les deux secondes est un avantage que Šmitran mentionne également, ajoutant que l’installation et la mise en œuvre du système sont relativement simples, ‘évitant ainsi des mises à niveau coûteuses et lentes du système énergétique’. Chez HEP, ils expliquent également que les propriétaires de stockage par batteries ‘peuvent réaliser des revenus supplémentaires et justifier l’investissement dans le stockage par batteries en négociant sur le marché de l’électricité ou en fournissant des services auxiliaires au système électrique tels que la régulation de la tension et de la fréquence’.

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Cependant, comme le plus grand inconvénient du système, HEP cite le coût d’investissement élevé, qui comprend l’installation de matériaux coûteux dans les batteries, et ils notent qu’un inconvénient supplémentaire est la faible densité de stockage d’énergie. Šmitran, cependant, souligne que les batteries ‘ne sont pas la solution à tous les problèmes’, mais sont un élément important qui se combine avec d’autres éléments du système au niveau de la transmission. Il croit que le cadre législatif de la République de Croatie est entièrement conforme aux directives de l’Union européenne et permet le développement sans entrave de projets tels que la construction d’un grand système de batteries près de Šibenik.

– Maintenant, il ne reste plus qu’à attendre et à avoir une initiative privée pour que les projets soient développés et mis en service – ajoute Šmitran.

Qu’il s’agisse de grands systèmes de stockage d’énergie stationnaires dans le système électrique ou de petits dispositifs utilisateurs, la technologie de stockage d’énergie de base et la plus couramment utilisée est actuellement les batteries lithium-ion, expliquent-ils chez HEP. Cependant, le potentiel total des batteries est bien plus grand.

– Les batteries pourraient avoir de larges applications dans divers appareils ménagers, en particulier en synergie avec des panneaux photovoltaïques sur les toits des maisons. En effet, les batteries dans les appareils peuvent être chargées à des moments de prix d’électricité plus bas sur le marché et déchargées à des moments de prix plus élevés, fournissant des services auxiliaires au système électrique, ce qui représenterait une source de revenus supplémentaire pour les ménages. Pour qu’un tel développement se produise, une nouvelle baisse des prix des batteries et un modèle clair et durable de participation au marché de l’électricité et de fourniture de services auxiliaires au système électrique sont nécessaires – expliquent-ils chez HEP.

Sécurité du système

Šmitran, cependant, croit que les batteries ne sont pas essentielles pour la charge, mais seront essentielles pour le bon fonctionnement du système, avec d’autres éléments du système, tels que, par exemple, des centrales hydroélectriques réversibles, de nouvelles lignes électriques et des connexions de capacité suffisante avec les pays voisins, ainsi que des systèmes numériques avancés pour la gestion du système énergétique.

– Ici, je parle principalement des batteries derrière le compteur installées chez les consommateurs finaux qui ont également des centrales solaires intégrées sur leurs toits. Leur pleine valeur économique se mettra en avant au moment où des tarifs dynamiques seront introduits sur notre marché aux côtés des tarifs existants plus bas et plus élevés, ce qui permettra aux utilisateurs finaux d’atteindre des avantages économiques supplémentaires grâce à leur flexibilité en production et consommation, c’est-à-dire en utilisant des batteries, via de soi-disant centrales électriques virtuelles, par exemple, à midi lorsqu’il y a trop d’énergie dans le système ou le soir lorsque cette énergie fait défaut, et en retour aider le gestionnaire de système à gérer le système plus facilement et en toute sécurité, dans lequel, à l’avenir, une grande partie de l’énergie proviendra de sources d’énergie renouvelables incontrôlables. Cela réduira le risque pour l’opérateur et pour les utilisateurs des conséquences indésirables qui pourraient potentiellement découler de l’intégration des sources d’énergie renouvelables dans le système électrique de la Croatie – explique Šmitran, soulignant qu’une des priorités pour les opérateurs de système sera la gestion des risques, car le marché de l’électricité de l’UE fonctionne sur la base de leur infrastructure et de l’infrastructure des utilisateurs du réseau.

– Le choc à court terme sur les marchés de l’électricité en raison du début de la guerre en Ukraine l’a démontré de la meilleure façon – conclut Šmitran.