Les avancées des énergies renouvelables dans les réseaux électriques du monde entier ont rendu crucial la gestion de l’incertitude et de la variabilité de l’approvisionnement en électricité. Selon un rapport récent du marché publié par IDTechEx, les technologies de stockage d’énergie à longue durée (LDES) joueront un rôle vital dans le soutien des réseaux électriques avec une concentration plus élevée d’énergies renouvelables d’ici 2030.
Le rapport met en évidence qu’une quantité stupéfiante de 1,4 TWh de LDES sera installée dans le monde d’ici 2044. Bien que les systèmes de stockage d’énergie mécanique soient prévus comme étant les principaux contributeurs aux déploiements de LDES, il y a également une tendance vers une plus grande diversification des technologies LDES d’ici les années 2040.
Différentes technologies LDES sont actuellement développées et commercialisées dans différentes régions, y compris le stockage électrochimique, mécanique, thermique et à l’hydrogène. Ces technologies devraient être plus rentables par rapport aux batteries lithium-ion, principalement en raison de l’utilisation de matériaux moins chers et de conceptions permettant un découplage de l’énergie et de la puissance. Par exemple, les systèmes de stockage d’énergie liquide-air (LAES) peuvent adapter la taille de leurs réservoirs de stockage tandis que la turbomachinerie n’a besoin que d’augmenter avec la sortie de puissance, ce qui les rend plus économiques pour des durées de stockage plus longues.
Bien qu’il soit difficile de déterminer quelles technologies LDES seront les plus économiquement viables en raison du manque de déploiements à grande échelle, des facteurs tels que l’efficacité à cycle fermé (round-trip efficiency), la durée de vie (cycle-life) et la densité énergétique influenceront leur succès. Les systèmes de stockage d’énergie mécanique sont prévus comme étant des contributeurs significatifs aux LDES, notamment au fur et à mesure qu’ils deviennent plus rentables pour des capacités plus élevées et des durées de stockage plus longues.
D’autres technologies émergentes qui gagneront des parts de marché dans les années 2040 incluent les batteries fer-air, les batteries rechargeables au zinc, les batteries à flux redox et le stockage thermique de l’énergie. Ces technologies profiteront de matériaux à faible coût, mais pourraient être plus adaptées aux applications à faible débit ou nécessiter une pénétration significative des énergies renouvelables.
De plus, les systèmes de stockage d’énergie thermique (TES) seront utilisés par des entreprises industrielles pour décarboniser leurs processus de production de chaleur. Bien que le TES présente une efficacité à cycle fermé plus élevée pour les applications de chaleur-à-chaleur, il peut présenter des limites en ce qui concerne l’évolutivité des applications LDES basées sur l’électricité. Cependant, le TES peut toujours jouer un rôle crucial dans l’amélioration de l’efficacité d’autres technologies LDES telles que le stockage d’air comprimé et le stockage d’énergie liquide-air.
Malgré les avancées prometteuses des technologies LDES, il existe des obstacles à leur mise en œuvre à grande échelle. Le manque de visibilité des revenus à long terme est un défi majeur, car la valeur de ces systèmes est significative. Les opportunités actuelles d’arbitrage des prix de l’électricité en gros seules ne justifient pas un déploiement généralisé. Cependant, grâce à des réformes réglementaires et à des mécanismes améliorés de génération de revenus, la viabilité économique des technologies LDES peut être améliorée, attirant davantage d’investissements et favorisant leur adoption.
En conclusion, l’avenir du stockage d’énergie réside dans le développement et le déploiement de technologies innovantes LDES à travers le monde. Alors que les énergies renouvelables continuent de dominer le paysage énergétique, ces technologies joueront un rôle essentiel dans la stabilité du réseau et pour répondre à la demande croissante en énergie dans un contexte énergétique incertain et variable.