articles populaires

Des alternatives aux systèmes de stockage lithium-ion ?

Avec le développement des énergies renouvelables, le développement des systèmes de stockage devient essentiel au vu de l’instabilité des technologies actuelles.

Partagez:

Contrairement aux énergies fissiles et fossiles, le renouvelable présente certains désavantages. Le plus connu d’entre eux est sûrement l’instabilité de production électrique de certaines technologies, nécessitant alors des systèmes de stockage. Si l’hydroélectrique offre une fiabilité importante, on ne peut pas en dire de même pour le solaire et l’éolien.

Les systèmes stockage, une solution qui se doit d’être efficace

Indispensable aux stratégies énergétiques de nombreux pays, l’éolien et le solaire doivent être plus adaptés aux défis énergétiques de demain. Pour ce faire, l’installation des systèmes de stockage importants est nécessaire. Ainsi, la distribution d’électricité pourrait être continue et indépendante des conditions climatiques.

Actuellement, les systèmes de stockage le plus souvent utilisés sont les batteries lithium-ion. Cependant, les réserves de lithium ne sont pas infinies et pourraient venir à manquer au vu de la forte demande. De plus, la transition énergétique demandera une production de systèmes de stockage toujours plus importante, l’électricité prenant le pas sur le fossile.

En janvier 2022, S&P Global Platts estimait que les ressources en lithium deviendraient insuffisantes aux besoins industriels en 2030. D’ici là, on estime que la consommation mondiale atteindra les 2 millions de tonnes. Pour le moment, 84 % du lithium extrait est utilisé pour la construction de batteries, notamment pour les voitures électriques.

De nouvelles options sont étudiées

Pour l’utilisation des appareils domestiques, le lithium conservera son statut de matériel phare. Par exemple, les batteries lithium-ion seront une technologie standard pour les véhicules électriques et le stockage de courte durée. Robert Armstrong, directeur de l’initiative énergétique du Massachusetts Institute of Technology, justifie la nécessité de développement de nouvelles solutions :

« Mais les ressources énergétiques renouvelables variables telles que l’énergie éolienne et l’énergie solaire dépendent des variations quotidiennes et saisonnières ainsi que des fluctuations météorologiques. Elles ne sont pas toujours disponibles pour répondre à la demande d’électricité. »

Néanmoins, il est peu probable que le coût de leur capacité de stockage baisse suffisamment pour devenir un support aux énergies renouvelables. Ces dernières ne permettent pas une adoption généralisée aux stockages électriques de longue durée, soit égal ou supérieur à 12 heures. Les exigences en matière de coût, de durée de vie et d’échelle de fabrication favorisent l’exploration de « nouvelles technologies électrochimiques. »

Selon S&P Global Commodity Insights, des innovations sont particulièrement surveillées, comme les batteries à flux redox et métal-air. Elles utilisent des matériaux de stockage de charge peu coûteux et des conceptions de batteries mieux adaptées aux applications de longue durée. Pour poursuivre les recherches à ce sujet, les chercheurs estiment que le soutien du gouvernement est nécessaire.

Une meilleure utilisation des systèmes de stockage

Dans une étude publiée en mai 2022, le Massachusetts Institute of Technology (MIT), expose des solutions plus immédiates. Pour le stockage de l’énergie thermique à court terme, cela repose sur la réduction du coût de conversion de la chaleur en énergie électrique. Cet aspect constitue une grande partie du coût global du système d’énergie thermique.

Pour y parvenir, il faudrait mettre à contribution les turbines à vapeur des centrales électriques existantes. On y ajoutera alors un stockage thermique et de nouveaux générateurs de vapeur remplaçant les chaudières à combustible fossile. Cette optimisation de récupération de l’énergie produite permettrait d’éviter une perte, parfois conséquente, d’électricité.

Depuis plusieurs années, la récupération de la chaleur perdue devient un nouveau moyen de production électrique. Mise en lumière par S&P Global, l’étude commente la faisabilité de cette solution :

« Actuellement, les technologies disponibles dans le commerce permettent cette modernisation. Elle peut être attrayante pour les propriétaires de centrales et les communautés locales. La solution évoquée permettrait d’utiliser des actifs qui seraient autrement abandonnés à mesure que les systèmes électriques se décarbonent. »

Une fluctuation des prix de l’électricité reste à prévoir

Malgré ces hypothèses, le manque de solution concrète laisse prévoir une plus grande volatilité des prix de l’électricité. Selon les chercheurs du MIT, l’écart de tarification en fonction de l’heure de consommation (heures pleines/creuses) évolue. Elle augmentera à mesure que les énergies renouvelables à coût zéro se généralisent.

Cette spéculation revient sur les faiblesses des centrales électriques issues des énergies renouvelables variables et dotés d’un système de stockage. Ces dernières auraient, selon l’étude, des coûts fixes (capital) relativement élevés et des coûts d’exploitation marginaux relativement faibles. Une comparaison faite par rapport aux systèmes de production d’électricité actuels, issus des générateurs thermiques.

Les chercheurs détaillent ainsi l’évolution attendue des prix. Dans leur argumentation, ils ajoutent que la situation s’accentue à mesure que la décarbonisation devient plus stricte. Ils développent :

« La distribution des prix de gros horaires ou de la valeur marginale de l’énergie changera dans les systèmes de production d’électricité décarbonés. On constatera beaucoup plus d’heures de prix nuls ou très bas et plus d’heures de prix élevés par rapport aux marchés de gros actuels.[…] (Les énergies renouvelables variables) augmentent considérablement le pourcentage d’heures pendant lesquelles les prix, représentés par les coûts standards du système dans notre modélisation, sont inférieurs à 5 dollars/MWh.”

Inscrivez-vous gratuitement pour un accès sans interruption.

Publicite

Récemment publiés dans

Le fabricant suédois de batteries Northvolt va licencier plus de la moitié de ses salariés, tout en maintenant partiellement ses opérations pendant la procédure de faillite entamée en mars.
Sungrow fournira son système PowerTitan 2.0 à refroidissement liquide pour le projet BESS de Kalanti, une installation de 50 MW/100 MWh développée par Renewable Power Capital dans le sud-ouest de la Finlande.
Sungrow fournira son système PowerTitan 2.0 à refroidissement liquide pour le projet BESS de Kalanti, une installation de 50 MW/100 MWh développée par Renewable Power Capital dans le sud-ouest de la Finlande.
Inlyte Energy and HORIEN have entered into an agreement to accelerate the large-scale production of iron-sodium batteries, with a first facility planned in the United States by 2027.
Inlyte Energy and HORIEN have entered into an agreement to accelerate the large-scale production of iron-sodium batteries, with a first facility planned in the United States by 2027.
TotalEnergies a lancé la construction de six nouveaux projets de batteries en Allemagne, représentant une capacité de 221 MW et un investissement de 160 M€, renforçant ainsi sa présence sur le marché électrique allemand.
TotalEnergies a lancé la construction de six nouveaux projets de batteries en Allemagne, représentant une capacité de 221 MW et un investissement de 160 M€, renforçant ainsi sa présence sur le marché électrique allemand.
Copenhagen Infrastructure Partners a signé un accord stratégique avec GC Storage Services pour développer une capacité de stockage d’électricité de 2,3 GW répartie entre le nord et le sud de l’Italie.
Une coentreprise sino-finlandaise, soutenue par l'État finlandais, lance en avril la construction d'une usine de production de composants pour batteries, avec un démarrage de la production prévu en 2027.
Une coentreprise sino-finlandaise, soutenue par l'État finlandais, lance en avril la construction d'une usine de production de composants pour batteries, avec un démarrage de la production prévu en 2027.
Energy Vault a finalisé l’acquisition du système de stockage d’énergie Stoney Creek, un projet soutenu par un contrat à long terme, renforçant ainsi sa position dans le secteur du stockage d’énergie en Australie.
Energy Vault a finalisé l’acquisition du système de stockage d’énergie Stoney Creek, un projet soutenu par un contrat à long terme, renforçant ainsi sa position dans le secteur du stockage d’énergie en Australie.
Jupiter Power a sécurisé un financement de 286 millions de dollars pour soutenir la construction de deux projets de stockage d'énergie par batterie à grande échelle aux États-Unis, dont l'exploitation commerciale est prévue pour cette année.
Jupiter Power a sécurisé un financement de 286 millions de dollars pour soutenir la construction de deux projets de stockage d'énergie par batterie à grande échelle aux États-Unis, dont l'exploitation commerciale est prévue pour cette année.
Harmony Energy a conclu la vente d'un projet de stockage d'énergie par batteries de 200 MW à EDF Renewables Polska, renforçant ainsi sa position sur le marché polonais tout en soutenant la transition énergétique du pays.
Le marché mondial des batteries poursuit son expansion rapide, stimulé par la baisse des prix et l'augmentation des capacités de production, entraînant une concurrence accrue entre les principaux producteurs mondiaux.
Le marché mondial des batteries poursuit son expansion rapide, stimulé par la baisse des prix et l'augmentation des capacités de production, entraînant une concurrence accrue entre les principaux producteurs mondiaux.
Le fabricant suédois de batteries Northvolt a déposé le bilan, invoquant des difficultés financières aggravées par l’instabilité du marché et des coûts en hausse. Cette faillite soulève des interrogations sur la viabilité d’une production européenne de batteries face à la concurrence asiatique.
Le fabricant suédois de batteries Northvolt a déposé le bilan, invoquant des difficultés financières aggravées par l’instabilité du marché et des coûts en hausse. Cette faillite soulève des interrogations sur la viabilité d’une production européenne de batteries face à la concurrence asiatique.
Billion Watts Technologies Co., Ltd. et Shinshin Credit Corporation ont mis en service une installation de stockage d’énergie de 64 MW en mars, renforçant la stabilité du réseau électrique taïwanais et soutenant l’intégration croissante des énergies renouvelables.
Billion Watts Technologies Co., Ltd. et Shinshin Credit Corporation ont mis en service une installation de stockage d’énergie de 64 MW en mars, renforçant la stabilité du réseau électrique taïwanais et soutenant l’intégration croissante des énergies renouvelables.
L’industrie américaine des batteries au plomb représente désormais 106 050 emplois directs et un volume économique annuel évalué à 35 milliards USD, selon une récente étude économique indépendante portant sur l’année 2023.
Les États-Unis atteignent un volume record de stockage sur batteries, s’élevant à 19 gigawatts en phase de finalisation. Les investissements soutenus et les stratégies régionales confirment la progression rapide de ce marché, essentiel pour la fiabilité du réseau électrique.
Les États-Unis atteignent un volume record de stockage sur batteries, s’élevant à 19 gigawatts en phase de finalisation. Les investissements soutenus et les stratégies régionales confirment la progression rapide de ce marché, essentiel pour la fiabilité du réseau électrique.
Base Power s'associe à Bandera Electric Cooperative pour déployer un programme de stockage d'énergie domestique, visant à optimiser les performances du réseau tout en offrant une solution de secours économique pour les ménages texans.
Base Power s'associe à Bandera Electric Cooperative pour déployer un programme de stockage d'énergie domestique, visant à optimiser les performances du réseau tout en offrant une solution de secours économique pour les ménages texans.
RENEW Energy Partners et Kinsley Energy Systems unissent leurs expertises pour déployer des systèmes de stockage d'énergie par batteries, avec 100 millions de dollars de projets en cours dans le Nord-Est des États-Unis, offrant aux entreprises industrielles et commerciales des solutions clés en main pour optimiser leurs coûts énergétiques et renforcer leur résilience opérationnelle.
RENEW Energy Partners et Kinsley Energy Systems unissent leurs expertises pour déployer des systèmes de stockage d'énergie par batteries, avec 100 millions de dollars de projets en cours dans le Nord-Est des États-Unis, offrant aux entreprises industrielles et commerciales des solutions clés en main pour optimiser leurs coûts énergétiques et renforcer leur résilience opérationnelle.
Eos Energy a décroché un contrat de 8 millions de dollars pour fournir des systèmes de stockage d’énergie à la base navale de San Diego, visant à soutenir la résilience des opérations de la Navy et renforcer la sécurité nationale.
Alabama Power investira dans un système de stockage d'énergie par batterie de 150 MW sur le site de l'ancienne centrale Gorgas, dans le comté de Walker, visant à améliorer la résilience du réseau électrique de l'État.
Alabama Power investira dans un système de stockage d'énergie par batterie de 150 MW sur le site de l'ancienne centrale Gorgas, dans le comté de Walker, visant à améliorer la résilience du réseau électrique de l'État.
Une étude du FenEx CRC confirme la faisabilité du transport du CO2 à basse pression et température, une avancée qui pourrait accélérer la viabilité commerciale de la séquestration du carbone en Australie.
Une étude du FenEx CRC confirme la faisabilité du transport du CO2 à basse pression et température, une avancée qui pourrait accélérer la viabilité commerciale de la séquestration du carbone en Australie.
Merdeka Battery Materials a sécurisé un financement de 1,4 milliard de dollars pour la construction d'une usine de nickel en Indonésie. Ce projet, soutenu par un consortium bancaire, vise à répondre à la demande croissante de matériaux pour batteries lithium-ion utilisées dans les véhicules électriques.
Merdeka Battery Materials a sécurisé un financement de 1,4 milliard de dollars pour la construction d'une usine de nickel en Indonésie. Ce projet, soutenu par un consortium bancaire, vise à répondre à la demande croissante de matériaux pour batteries lithium-ion utilisées dans les véhicules électriques.
Entech a conclu un contrat de plus de 30 M€ pour la construction de systèmes de stockage d’énergie par batterie. Ce projet, d’une capacité totale de 50 MW/100 MWh, sera déployé sur plusieurs sites en France entre 2025 et 2026.
Acen Australia a lancé la construction d'un système de stockage d'énergie par batteries de 200 MW/400 MWh, intégré au site solaire de 720 MW de New England en Nouvelle-Galles du Sud, visant à renforcer la stabilité du réseau électrique.
Acen Australia a lancé la construction d'un système de stockage d'énergie par batteries de 200 MW/400 MWh, intégré au site solaire de 720 MW de New England en Nouvelle-Galles du Sud, visant à renforcer la stabilité du réseau électrique.
Akaysha Energy a signé un accord d’achat à long terme avec Gunvor Group pour un système de stockage d’énergie par batterie (BESS) de 205 MW/410 MWh à Brendale, dans le Queensland. Ce partenariat vise à garantir la stabilité des revenus et à optimiser les opérations du projet.
Akaysha Energy a signé un accord d’achat à long terme avec Gunvor Group pour un système de stockage d’énergie par batterie (BESS) de 205 MW/410 MWh à Brendale, dans le Queensland. Ce partenariat vise à garantir la stabilité des revenus et à optimiser les opérations du projet.
Pacific Green Technologies a finalisé la vente de son projet de stockage d’énergie Limestone Coast North à Intera Renewables pour A$460mn (US$293mn). L’accord prévoit que Pacific Green supervise la construction avant qu’Intera n’assume la gestion des actifs.
Pacific Green Technologies a finalisé la vente de son projet de stockage d’énergie Limestone Coast North à Intera Renewables pour A$460mn (US$293mn). L’accord prévoit que Pacific Green supervise la construction avant qu’Intera n’assume la gestion des actifs.

Publicite