Comment le stockage par batterie contribue à la stabilité du système électrique

Les systèmes de stockage d’énergie par batterie (BESS) émergent rapidement comme une technologie essentielle dans la transition vers la consommation d’une énergie 100 % renouvelable. Pour mieux comprendre les moteurs de cette tendance haussière, Bernd Kipping, Vice-président en charge des finances, des achats, de l’innovation et des technologies, nous fait part de son point de vue sur les tendances du marché et les perspectives en matière de stockage de l’électricité par batterie.

“Cette technologie change la donne pour l’avenir de l’énergie et, avec un soutien adéquat, nous pouvons faire d’une société sans carbone une réalité.”

Comment fonctionne le stockage par batterie et quels sont les éléments clés qui le rendent indispensable à la gestion moderne de l’énergie ?

Un système de stockage d’énergie par batterie (BESS) se compose de plusieurs éléments clés qui fonctionnent ensemble pour stocker et fournir de l’énergie de manière efficace et fiable.

1. Éléments de batterie
   Les éléments constituants la batterie sont au cœur du système car elles stockent l’énergie électrique. Ces éléments sont regroupés dans des modules et des racks, logés dans des enceintes standardisées, généralement des conteneurs de 6 mètres.
2. Système de conversion de puissance (PCS)
   Le système de conversion de puissance (communément appelé PCS, pour Power Conversion System) est chargé de convertir l’électricité en courant continu (CC) – stocké par les batteries – et en courant alternatif (CA) – utilisé par le réseau. Ce système produit un flux d’énergie bidirectionnel qui permet aux batteries de se charger et de se décharger.
3. Transformateur
   Le PCS peut également être associé au troisième élément majeur, le transformateur, qui ajuste la tension entre la basse tension requise par les batteries et la moyenne tension nécessaire pour injecter  l’électricité dans le réseau public.

4. Logiciels
   Il s’agit de trois composants clés de l’installation intégrés dans des logiciels qui supervisent la sécurité et l’efficacité de l’exploitation technique et commerciale, tels que le système de gestion de la batterie (BMS), le système de gestion de l’énergie (EMS) et le système de contrôle à distance.

5. Infrastructure de raccordement au réseau
   Pour intégrer pleinement le BESS dans le système électrique, un poste de livraison (PDL) est indispensable. Il s’agit, entre autres, d’appareillages électriques en amont et en aval du transformateur pour assurer la sécurité et le contrôle, de transformateurs élévateurs de tension vers un niveau acceptable par le réseau de transport électrique, de 110 kV ou plus, et de câbles pour le raccordement au réseau public.

Une fois connecté au réseau de distribution ou de transmission, le BESS peut être chargé pendant les périodes d’offre d’électricité excédentaire et déchargé lorsque la demande d’énergie est élevée, ce qui contribue à stabiliser le réseau et à garantir une alimentation électrique fiable.

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Quelles sont les principales tendances du marché qui stimulent actuellement le besoin de stockage d’énergie par batterie ?

Le marché de l’énergie connaît une plus grande volatilité des prix et requiert des capacités flexibles pour compenser les instabilités du réseau à court terme. Les systèmes de stockage d’énergie par batterie peuvent contribuer à résoudre ces deux problèmes avec efficacité et, à l’instar des centrales photovoltaïques, peuvent être rapidement déployés dans un système décentralisé. Grâce au progrès technologique et à l’amélioration des coûts des éléments de batterie, les systèmes de stockage d’énergie par batterie joueront un rôle essentiel et contribueront à stabiliser le réseau et à réduire les prix moyens de l’électricité dans les années à venir.

Comment le BESS favorise-t-il spécifiquement la stabilisation du réseau ?

Le fonctionnement du réseau repose sur un équilibre entre l’offre et la demande. Si, par exemple, l’offre dépasse la demande des consommateurs, la fréquence du réseau dépasse le niveau d’équilibre de 50 hertz, ce qui crée une instabilité, voire dans les cas extrêmes provoque un blackout général. Le BESS contribue à stabiliser le réseau, en particulier à court terme, en stockant l’énergie lorsque l’offre est excédentaire et en la déchargeant lorsque la demande excède l’offre des producteurs, ce qui permet de maintenir le réseau à une fréquence optimale.

La capacité du BESS à intervenir rapidement en fait un atout indispensable au développement du réseau électrique moderne où les usages du quotidien deviennent électriques.

Comment envisagez-vous l’évolution des systèmes par batterie durant les trois à cinq prochaines années ?

Au cours des prochaines années, nous assisterons à une augmentation de la demande d’énergie renouvelable en raison de l’augmentation des besoins en électricité, ce qui conduira à une adoption plus large des systèmes par batterie. Nous prévoyons également une baisse des prix de l’électricité, voire des prix négatifs, en raison de l’augmentation de la production d’énergie renouvelable.

L’association de l’énergie éolienne, de l’énergie solaire et des batteries est sans aucun doute la solution la plus efficace et la plus rentable pour assurer une production d’énergie décarbonée. Par conséquent, nous pouvons proposer davantage de courbes de production type « baseload » assurant une production continue tout en contribuant à stabiliser le réseau. Avec un engagement politique et un soutien adapté, les prix de l’énergie pourraient baisser de manière significative tout en garantissant un approvisionnement en énergie verte.

“Chint Solar souhaite rendre l’énergie verte accessible à tous, partout. Grâce aux systèmes par batterie, nous avons également pour ambition de le faire « tout le temps ».”