Selon un rapport publié par le cabinet de conseil Wood Mackenzie le 2 juillet, l’expansion mondiale des énergies renouvelables nécessitera 1,2 trillion de dollars d’investissements dans des systèmes de stockage d’énergie par batterie (Battery Energy Storage Systems, BESS) d’ici 2034. Cette évaluation se base sur l’intégration prévue de plus de 5900 gigawatts (GW) de capacités éoliennes et solaires dans les réseaux électriques mondiaux. Les systèmes de stockage d’énergie par batterie apparaissent comme une solution technologique essentielle pour maintenir la stabilité et la fiabilité des réseaux confrontés à une augmentation massive de l’apport en énergies renouvelables. La technologie dite de « Grid-Forming » (GFM), ou formation du réseau, est particulièrement identifiée comme stratégique pour gérer cette transition énergétique.
Émergence d’un besoin technologique
Le rapport identifie un écart potentiel de capacités, estimé à 1400 GW, en matière de stockage d’énergie par batterie utilisant la technologie GFM sur la période allant de 2024 à 2034. Contrairement aux systèmes classiques, dits « Grid-Following », qui s’adaptent aux conditions existantes du réseau, les systèmes GFM peuvent générer activement une tension stable et autonome, supportant ainsi directement le réseau électrique. Cette caractéristique devient primordiale à mesure que les énergies renouvelables intermittentes occupent une part croissante des systèmes électriques.
Plusieurs marchés de la région Asie-Pacifique, notamment la Chine, l’Inde, le Japon et le Vietnam, sont actuellement confrontés à des taux élevés de pénétration renouvelable, atteignant parfois jusqu’à 92 % de la demande en période de pointe. Cette situation entraîne régulièrement des problèmes de stabilité réseau et des restrictions de production renouvelable. De ce fait, la nécessité de renforcer les capacités de stockage adaptées à ces situations devient particulièrement pressante dans ces régions.
Des coûts en baisse malgré les défis techniques
L’ajout de fonctionnalités Grid-Forming entraîne en moyenne une augmentation de 15 % du coût total d’un système, principalement à cause des onduleurs, contrôleurs et logiciels nécessaires. Cependant, cette hausse tend à être compensée par une baisse générale des prix des batteries. Selon Wood Mackenzie, les prix moyens mondiaux du stockage par batterie ont chuté de 10 % à 40 % selon les régions au cours de la dernière année.
La baisse des coûts de ces systèmes augmente leur compétitivité, facilitant leur adoption à grande échelle dans divers marchés. À titre d’exemple, les installations hybrides, combinant batteries et solaire photovoltaïque, rivalisent déjà économiquement avec l’éolien terrestre dans plusieurs régions du monde. Le rapport projette même que, hors États-Unis, les coûts du stockage par batterie seront inférieurs à ceux des centrales à charbon ou gaz dès 2040.
Cadre réglementaire favorable à la stabilisation des réseaux
En parallèle des enjeux techniques et économiques, le cadre réglementaire évolue favorablement à l’intégration de systèmes Grid-Forming. Des marchés majeurs comme la Chine, les États-Unis ou l’Australie ont récemment adopté des directives techniques claires, facilitant la mise en place de ces batteries avancées sur leur réseau. Ces réglementations soulignent une reconnaissance grandissante du rôle stratégique des systèmes GFM dans les scénarios de forte pénétration renouvelable.
La croissance annuelle moyenne de la demande mondiale en électricité, estimée à 3 % jusqu’en 2040, accentue encore la nécessité de déployer des solutions technologiques capables d’assurer une gestion optimale des réseaux. À mesure que les énergies intermittentes deviendront dominantes, les batteries GFM pourraient s’imposer comme solution centrale pour garantir la stabilité électrique.
Robert Liew, directeur de recherche chez Wood Mackenzie, conclut : « Le stockage d’énergie par batteries Grid-Forming est en voie de devenir une exigence fondamentale dans le secteur énergétique. Cette technologie permettra d’exploiter pleinement les investissements mondiaux dans les énergies renouvelables à grande échelle. »
