D’après pv magazine International
Les sources de production d’énergie renouvelable variable (ERV) telles que le solaire et l’éolien devraient de plus en plus devenir la source dominante d’électricité au niveau mondial d’ici le milieu du siècle. Avec la variabilité des cycles intermittents de production d’électricité fournis par ces sources, le stockage de l’énergie est nécessaire pour assurer un approvisionnement stable et équilibré.
Les programmes de réponse à la demande, les batteries domestiques distribuées, le stockage véhicule-réseau, les batteries communautaires et bien d’autres technologies joueront un rôle dans l’équilibrage du réseau dominé par les énergies renouvelables variables. Ces technologies s’accompagnent d’une augmentation de la demande de stockage d’énergie de longue durée (LDES), qui permet généralement de stocker et de distribuer l’électricité pendant six heures ou plus.
Un rapport d’IDTechEx a modélisé la croissance de la LDES, prévoyant un marché mondial de 223 milliards de dollars d’ici 2044. Le rapport indique que cette croissance du marché se fera à des rythmes différents d’une région à l’autre. Par exemple, si la Californie atteint ses objectifs en matière d’énergie propre pour 2035, la capacité d’énergie renouvelable augmentera de 280 % par rapport à la base de référence de 2023. Selon le rapport, d’autres pays et États américains clés devraient connaître une croissance rapide des déploiements d’ERV, notamment l’Allemagne, le Royaume-Uni, l’Italie, l’Australie, l’Inde et le Texas.
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« L’augmentation de la pénétration des énergies renouvelables se traduira par des périodes plus longues pendant lesquelles l’énergie ne sera pas disponible à partir de ces sources, et les technologies LDES seront donc nécessaires pour distribuer l’énergie pendant ces périodes plus longues », indique le rapport.
IDTechEx a indiqué qu’une fois que l’électricité d’un pays ou d’un État provenant de sources d’ERV atteint environ 45 % du mélange énergétique, la durée moyenne de stockage de six heures ou plus devient l’option la plus optimale en termes de coûts. Le rapport indique que ce seuil de 45 % sera atteint en moyenne à l’échelle mondiale à la fin des années 2030, bien que les marchés les plus dynamiques mentionnés précédemment devraient atteindre cette étape plus tôt.
Hormis l’hydrogène pompé, qui dépend des sources locales d’eau courante, les batteries lithium-ion dominent le marché mondial du stockage stationnaire de l’énergie, indique le rapport. Toutefois, IDTechEx note qu’il est peu probable que les batteries lithium-ion aient des coûts d’investissement suffisamment bas pour les applications LDES.
Pour réduire le coût par kilowattheure, IDTechEx recommande des technologies qui permettent de découpler l’énergie et la puissance. Ce rôle pourrait être joué par les batteries à flux redox (RFB). « Pour augmenter la capacité du système pour les RFB, le volume de l’électrolyte et la taille des réservoirs de stockage de l’électrolyte peuvent être augmentés, alors que des changements au niveau de la pile ne sont nécessaires que pour augmenter la puissance de sortie », indique le rapport.
L’appel du stockage d’énergie dans l’air liquide (LAES)
Selon IDTechEx, le stockage d’énergie dans l’air liquide (LAES) est une autre solution qui pourrait présenter des avantages en termes de coûts à grande échelle. « Pour les systèmes LAES, la taille des réservoirs de stockage d’air liquide peut être augmentée, tandis que les turbomachines ne doivent être dimensionnées qu’en fonction de la puissance produite », poursuit le rapport. Cela se traduit par des diminutions plus rapides et non linéaires des coûts (sur une base $/kWh) pour bon nombre de ces technologies LDES en fonction de la durée du stockage.
Les autres technologies évaluées dans le rapport comprennent les batteries fer-air (Fe-air), les batteries rechargeables au zinc (Zn-air, Zn-ion, Zn-MnO2 rechargeable, Zn-Br), les batteries à haute température / à sels fondus, les RFB, (CAES), le stockage de l’énergie dans l’air liquide (LAES), le stockage d’énergie cryogénique / CO2 liquide (LCES), les systèmes alternatifs et souterrains de stockage d’énergie par pompage (APHS), les systèmes de stockage d’énergie gravitationnelle (GESS), le stockage d’énergie thermique et électrothermique (TES) et (ETES), et l’hydrogène.
L’auteur du rapport, Conrad Nichols, analyste technologique chez IDTechEx, animera le 8 février un webinaire gratuit intitulé “The Time for Long Duration Energy Storage is Coming” (Le temps du stockage de l’énergie à long terme arrive).
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