Le stockage de l’énergie par batterie ou la folie des grandeurs

Le marché mondial du stockage par batterie est promu à une ascension fulgurante, à en croire une étude de Bloomberg New Energy Finance qui annonce qu’entre 2016 et 2030, sa progression devrait être multipliée par 64. Mais avant d’en découvrir les raisons, petit rappel sur la batterie de stockage.

Du plomb au lithium
Créée au milieu du 19^e siècle, la batterie au plomb doit son essor aux secteurs ferroviaire, automobile et aéronautique, qui l’utilisent toujours – plus que tout – pour le démarrage des moteurs à combustion interne. Toutefois, ses atouts (robustesse, simplicité et coût économique) sont insuffisants pour compenser ses faiblesses (énergie massique faible, nombre de cycles limité à 400-800, sensibilité à la chaleur importante, dangerosité de ses composants), que révèlent au grand jour les exigences du numérique et de la transition écologique. C’est, dans ce contexte, que la batterie lithium-ion a été propulsée depuis les années 1990 pour le stockage d’électricité en raison de sa forte miniaturisation, sa haute densité d’énergie (300 à 1500 Wh/kg), sa légèreté et sa faible autodécharge. Conséquence intéressante, la batterie lithium-ion peut être utilisée jusqu’à 1200 cycles de charge-décharge dans une véhicule électrique, par exemple, puis commencer une deuxième vie à faible niveau de décharge, pourquoi pas dans une ferme de batterie.

Une réponse aux enjeux du 21^e siècle
La batterie lithium-ion offre de nombreux avantages que le secteur de la transition écologique n’a pas tardé à exploiter. D’une part, cette batterie permet de stocker de l’énergie non consommée immédiatement et, lors d’un pic de consommation, l’énergie des batteries est utilisée, engendrant ainsi un gain d’efficacité énergétique. D’autre part, la batterie lithium-ion offre une sécurité dans l’approvisionnement de l’énergie (fréquence de 50 Hz maintenue) en réduisant les intermittences des énergies renouvelables du solaire ou de l’éolien, entre autres. Ce bénéfice est très apprécié par les sites dits électrosensibles (aéroport, hôpitaux…) ou encore par les régions isolées, insulaires ou rurales qui doivent se munir, bien souvent, de groupes électrogènes. Ce stockage en batterie, dit en puissance, présente l’avantage de pouvoir fournir de l’énergie immédiatement; toutefois, ses quantités sont plus limitées et sa durée de stockage plus courte. Idéal donc pour le stockage de court terme, il est appliqué au réseau de distribution et représente un incitatif à la décentralisation du stockage proche du lieu de consommation.

Un marché qui suscite des passions
Le secteur du stockage par batterie a connu une année 2017 exceptionnelle et son développement ne fait que commencer, comme le rappelle une étude du cabinet Yélé. De nouveaux marchés fleurissent à tout bout de champ, en raison d’une baisse des coûts marginaux qui provient d’une hausse de la demande des divers acteurs, et notamment ceux de la téléphonie, mais pas seulement… Elon Musk vient de sortir la batterie la plus puissante (100 MW/129 MWh) au monde, qui sera peut-être un jour détrônée par celle de Sanjeev Gupta (Simec Zen Energy) qui vise 120 MW/140 MW h. Cette rude concurrence reste indolore pour les autorités australiennes qui, traumatisées par le black-out de 2016, ont décidé de financer tout simplement ces deux projets…

Le marché du stockage de l’énergie par batterie est en ébullition et, d’après le GTM Research, d’ici cinq ans, la Chine devrait dépasser ses concurrents que sont l’Australie, les États-Unis et l’Allemagne. Faut-il voir dans cette ascension fulgurante un signe que ce secteur revêt un caractère stratégique pour les pays développés?