Le stockage d’énergie par batterie ou BESS (Battery Energy Storage System), longtemps parent pauvre des innovations énergétiques, connaît aujourd’hui une transformation d’envergure. Les enjeux sont d’ailleurs considérables. Le fait de stocker l’électricité de manière efficace, propre et économique représente un énorme défi dans la période que constitue la transition vers les énergies renouvelables.
Le stockage énergétique au niveau mondial s’impose comme l’un des segments les plus prometteurs du marché de l’énergie. Les données sont parlantes : d’une capacité installée de 36 GW en 2022, le secteur devrait connaître une croissance rapide pour atteindre 353 GW à l’horizon 2030, soit près de dix fois plus. Cette accélération répond en grande partie à un besoin vital grandissant : la gestion optimale de l’intermittence inhérente aux énergies renouvelables.
Les technologies de pointe BESS annoncées en 2024
Les batteries nouvelle génération
Les batteries lithium-ion maintiennent leur position dominante grâce à leur efficacité et leurs coûts décroissants. L’innovation dans ce domaine ne cesse toutefois de progresser, avec l’émergence des batteries à état solide qui font leur entrée sur le marché. Ces dernières proposent une densité énergétique supérieure et une sécurité accrue.
Dans le domaine des solutions à grande échelle, les batteries à flux gagnent du terrain. Leur capacité de stockage modulable répond parfaitement aux besoins des installations solaires et éoliennes de grande envergure. La technologie à flux offre en effet une flexibilité inédite dans la gestion des pics de production et de consommation.
Le stockage thermique avancé
La recherche dans cette branche s’intensifie avec le développement de matériaux composites innovants. Ils permettent d’améliorer considérablement l’efficacité du stockage thermique tout en réduisant les coûts d’exploitation.
Les nouvelles technologies utilisent par exemples des sels fondus, des matériaux eutectiques et des substances à changement de phase. Une entreprise Suisse a ainsi conçu des réservoirs thermiques compacts remplis d’un matériau à changement de phase, multipliant par trois la capacité de stockage des systèmes traditionnels.
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Les projets BESS capables de transformer le paysage énergétique
A Kallo, en Belgique, un nouveau parc de batteries (Li-ion) de 100 MW fournira de l’énergie pendant quatre heures, soit 400 mégawattheures (MWh) ou l’équivalent de 80 000 batteries domestiques de 5 kWh, et couvrira l’équivalent de la consommation électrique de plus de 48 000 ménages.
En Allemagne, un système de stockage de 10 MW/20 MWh mis en œuvre dans le Schleswig-Holstein récupère l’énergie éolienne excédentaire pendant les périodes de forte production et la restitue pendant les périodes de forte demande.
Dernière illustration. Le centre de Willow Rock (Californie) est une installation de stockage d’énergie à air comprimé avancé (A-CAES) de 500 mégawatts (MW) et de 4 000 MWh qui est en cours de développement. L’installation aura une durée de vie de 50 ans et sera capable de fournir huit heures d’énergie.
L’avenir du stockage énergétique
Les nouvelles technologies émergentes
Le stockage sodium-ion et les systèmes au CO2 liquide émergent comme alternatives aux technologies actuelles. Ces solutions réduisent la dépendance aux minéraux critiques et permettent une production plus locale des systèmes de stockage. Les recherches continuent également dans le domaine des supercondensateurs et des batteries organiques, offrant des orientations intéressantes pour l’avenir du stockage énergétique.
Les perspectives de marché BESS
D’ici 2030, le marché mondial du stockage d’énergie devrait atteindre plus de 2 TWh. Dans cette hypothèse, la Chine maintient sa position de leader avec 43% du marché, suivie par les États-Unis à 14%. L’Europe et l’Inde s’affirment comme les deux autres acteurs majeurs de cette transformation énergétique. Enfin, les systèmes de stockage distribué progresseront également, intégrant des solutions comme les véhicules électriques, les micro-réseaux et les centrales électriques virtuelles.
