Mener la charge : comment le stockage d'énergie remodèle le paysage des clients B2B

Aperçu du développement et de l’application de l’industrie du stockage d’énergie.

1. Introduction à la technologie de stockage d’énergie.

Le stockage d'énergie désigne le stockage de l'énergie. Il désigne les technologies qui convertissent une forme d'énergie en une forme plus stable et la stockent. Elles la restituent ensuite sous une forme spécifique en cas de besoin. Différents principes de stockage d'énergie le divisent en trois types : mécanique, électromagnétique et électrochimique. Chaque type de stockage d'énergie possède sa propre plage de puissance, ses propres caractéristiques et ses propres utilisations.

Elle présente des avantages, notamment un impact géographique moindre, un temps de construction court et une densité énergétique élevée. Par conséquent, le stockage électrochimique de l'énergie offre une grande flexibilité d'utilisation. Il fonctionne dans de nombreuses situations de stockage d'énergie. C'est la technologie de stockage d'énergie la plus polyvalente et la plus prometteuse. Les principales sont les batteries lithium-ion, utilisées pour des scénarios allant de quelques minutes à quelques heures.

2. Scénarios d'application du stockage d'énergie

Le stockage d'énergie offre de nombreuses possibilités d'application dans le système électrique. Il a trois principaux usages : la production d'électricité, le réseau et les utilisateurs. Ces usages sont :

La production d'énergie nouvelle diffère des productions traditionnelles. Elle est influencée par les conditions naturelles, notamment la luminosité et la température. La production varie selon les saisons et les jours. Il est impossible d'ajuster la puissance à la demande. Cette source d'énergie est instable. Lorsque la capacité installée ou la part de production atteint un certain niveau, la stabilité du réseau électrique s'en trouve affectée. Pour assurer la sécurité et la stabilité du système électrique, le nouveau système énergétique utilisera des dispositifs de stockage d'énergie. Ceux-ci se reconnecteront au réseau pour lisser la production d'énergie. Cela réduira l'impact des nouvelles énergies, notamment l'énergie photovoltaïque et l'énergie éolienne, intermittentes et volatiles. Cela permettra également de résoudre les problèmes de consommation d'énergie, comme l'abandon de l'énergie éolienne et de l'éclairage.

La conception et la construction traditionnelles des réseaux électriques suivent la méthode de la charge maximale. Cette méthode est appliquée côté réseau, notamment lors de la construction d'un nouveau réseau ou de l'ajout de capacité. L'équipement doit tenir compte de la charge maximale, ce qui entraîne des coûts élevés et une faible utilisation des actifs. L'essor du stockage d'énergie côté réseau peut remettre en cause la méthode de la charge maximale initiale. La construction d'un nouveau réseau ou l'extension d'un ancien réseau peut réduire la congestion du réseau. Cela favorise également l'extension et la modernisation des équipements, ce qui permet de réduire les coûts d'investissement et d'optimiser l'utilisation des actifs. Le stockage d'énergie utilise des conteneurs comme principal vecteur. Il est utilisé côté production et côté réseau. Il est principalement destiné aux applications d'une puissance supérieure à 30 kW, nécessitant une capacité de production plus élevée.

Les nouveaux systèmes énergétiques côté utilisateur servent principalement à produire et stocker de l'électricité. Cela permet de réduire les coûts d'électricité et de stabiliser la production grâce au stockage d'énergie. Parallèlement, les utilisateurs peuvent également utiliser des systèmes de stockage d'énergie pour stocker l'électricité lorsque les prix sont bas, réduisant ainsi leur consommation d'électricité du réseau lorsque les prix sont élevés. Ils peuvent également vendre l'électricité produite par le système de stockage pour rentabiliser les prix de pointe et de creux. Le stockage d'énergie côté utilisateur utilise des armoires comme vecteur principal. Il convient aux applications dans les parcs industriels et commerciaux et les centrales photovoltaïques décentralisées. Ces centrales offrent une puissance comprise entre 1 et 10 kW. La capacité du produit est relativement faible.

3. Le système « source-réseau-charge-stockage » est un scénario d’application étendu du stockage d’énergie

Le système « source-réseau-charge-stockage » est un mode de fonctionnement. Il intègre une solution combinant « source d'énergie, réseau électrique, charge et stockage d'énergie ». Il peut améliorer l'efficacité énergétique et la sécurité du réseau. Il peut résoudre des problèmes tels que la volatilité du réseau dans le cadre de l'utilisation d'énergies propres. Dans ce système, la source est le fournisseur d'énergie. Elle comprend les énergies renouvelables, comme le solaire, l'éolien et l'hydraulique, ainsi que les énergies traditionnelles, comme le charbon, le pétrole et le gaz naturel. Le réseau est le réseau de transport d'énergie. Il comprend les lignes de transport et les équipements du système électrique. La charge est l'utilisateur final de l'énergie. Elle comprend les résidents, les entreprises et les installations publiques. Le stockage est la technologie de stockage de l'énergie. Il comprend les équipements et la technologie de stockage.

Dans l'ancien système électrique, les centrales thermiques constituaient la source d'énergie. Les habitations et les industries en constituaient la charge. Ces deux éléments étaient éloignés les uns des autres. Le réseau électrique les connectait. Il utilisait un mode de contrôle intégré et de grande envergure. Il s'agissait d'un mode d'équilibrage en temps réel où la source d'énergie suivait la charge.

Dans le cadre du « nouveau système de puissance », la demande de recharge des véhicules à énergies nouvelles a été ajoutée à la charge des utilisateurs. Cela a considérablement accru la pression sur le réseau électrique. Les nouvelles méthodes énergétiques, comme le photovoltaïque, ont permis aux utilisateurs de devenir une source d'énergie. De plus, les véhicules à énergies nouvelles nécessitent une recharge rapide. Or, la production d'électricité à partir de ces énergies est instable. Les utilisateurs ont donc besoin de stockage d'énergie pour atténuer l'impact de leur production et de leur consommation sur le réseau. Cela permettra une utilisation optimale de l'électricité en période de pointe et un stockage en période creuse.

Les nouvelles utilisations de l'énergie se diversifient. Les utilisateurs souhaitent désormais construire des micro-réseaux locaux. Ceux-ci relient les « sources d'énergie » (éclairage), le « stockage d'énergie » (stockage) et les « charges » (recharge). Ils utilisent des technologies de contrôle et de communication pour gérer de nombreuses sources d'énergie. Ils permettent aux utilisateurs de produire et d'utiliser de l'énergie nouvelle localement. Ils se connectent également au grand réseau électrique de deux manières, réduisant ainsi leur impact sur le réseau et contribuant à son équilibre. Le petit micro-réseau et le stockage d'énergie constituent un « système de stockage et de charge photovoltaïque ». Ils sont intégrés. Il s'agit d'une application importante du « stockage de charge du réseau source ».

Perspectives d'application et capacité du marché du secteur du stockage d'énergie

Le rapport du CNESA indique qu'à la fin de 2023, la capacité totale des projets de stockage d'énergie en exploitation s'élevait à 289,20 GW. Cela représente une augmentation de 21,92 % par rapport aux 237,20 GW de fin 2022. La capacité totale installée des nouveaux systèmes de stockage d'énergie a atteint 91,33 GW, soit une augmentation de 99,62 % par rapport à l'année précédente.

Fin 2023, la capacité totale des projets de stockage d'énergie en Chine a atteint 86,50 GW. Elle a augmenté de 44,65 % par rapport aux 59,80 GW de fin 2022. Ils représentent désormais 29,91 % de la capacité mondiale, en hausse de 4,70 % par rapport à fin 2022. Parmi eux, le stockage par pompage est le plus performant, avec 59,40 %. La croissance du marché provient principalement des nouveaux systèmes de stockage d'énergie. Cela comprend les batteries lithium-ion, les batteries plomb-acide et l'air comprimé. Leur capacité totale s'élève à 34,51 GW, soit une augmentation de 163,93 % par rapport à l'année dernière. En 2023, la capacité de stockage d'énergie de la Chine augmentera de 21,44 GW, soit une augmentation de 191,77 % en glissement annuel. Les nouveaux systèmes de stockage d'énergie comprennent les batteries lithium-ion et l'air comprimé. Ces deux secteurs comptent des centaines de projets de l'ordre du mégawatt connectés au réseau.

À en juger par la planification et la construction de nouveaux projets de stockage d'énergie, le stockage d'énergie en Chine est devenu de grande envergure. En 2022, on comptait 1 799 projets, planifiés, en construction ou en exploitation, pour une capacité totale d'environ 104,50 GW. La plupart des nouveaux projets de stockage d'énergie mis en service sont de petite et moyenne taille, d'une capacité inférieure à 10 MW, représentant environ 61,98 % du total. Les projets de stockage d'énergie en planification et en construction sont pour la plupart de grande envergure, de 10 MW et plus, représentant 75,73 % du total. Plus de 402 projets de 100 mégawatts sont en cours de réalisation. Ils disposent des bases et des conditions nécessaires pour stocker l'énergie destinée au réseau électrique.