Le stockage de l’énergie

Situation technico économique du stockage de l’énergie

Des éléments de croissance…

. Le stockage d’énergie électrique a bénéficié d’une réduction de coûts importante ces dernières années : chaque doublement des volumes de production occasionne une réduction de 20% [1] des prix de vente. Cette tendance économique suit une courbe d’apprentissage de Wright, pour un paramètre 80%. Une telle performance de baisse des prix est à interpréter comme particulièrement agressive [2]

. Sous la poussée des développements en électrotechnique et contrôle commande, les fonctionnalités de gestion du stockage se sont enrichies. Les projets de démonstration multiplient les preuves de faisabilité technologique : mitigation des intermittences des énergies renouvelables, séparation des réseaux par ilotage [3], reconfiguration automatique et décongestion des lignes [4]

. Parallèlement, l’évolutions des besoins en matière de flexibilités des systèmes électriques a fait émerger un intérêt pour les solutions de stockage par batteries, aux côtés des moyens d’effacements et des interconnexions [5].

… qui peinent à rentabiliser les investissements

. A l’heure actuelle, sauf cas particuliers de certains appels d’offres ou contrats de gré à gré, les sources de revenus accessibles aux batteries ne permettent pas de rentabiliser les investissements si elles sont captées séparément [6]

. Il convient dès lors d’envisager un cumul des lignes de revenus [7] afin de tirer le maximum de profit de l’actif de stockage

Questions soulevées

Contractuellement

Quels sont les marchés et les mécanismes accessibles aux actifs de stockage ?
Quelles sont les conditions de contractualisation ?
Comment rémunère t on les disponibilités de puissance, l’énergie active et réactive ?

Opérationnellement

Quelles interactions sont à prévoir entre les marchés ?
Le positionnement d’une offre sur l’un d’eux bloque-t-elle les opportunités sur les autres ?
Quelle est l’exposition aux pénalités en cas de conflit entre différentes sources de revenus ?
Quelle stratégie adopter pour réduire ces pénalités ?

Economiquement

Le profil de cyclage de la batterie est particulier, et dépendant des marchés sélectionnés : quel est l’impact sur la batterie ? Quelle sera sa capacité résiduelle en fin des contrats ?
Quel est le devenir des marchés , et celui des conditions de rémunération ?

Quelques résultats de nos travaux antérieurs

Nous accompagnons les industriels et territoires désireux de tirer profit des bénéfices de la production d’énergie décentralisée. Nous proposons une offre continue sur les phases de conception et de pilotage des projets de stockage, respectivement avec le simulateur Enersquid et le contrôleur Enerbird.

Le diagramme décrit notre vision des marchés et mécanismes de flexibilité et leurs liens avec les marchés de gros de l’électricité afin d’assurer l’équilibre à tout instant entre la production et la consommation. On y distingue 3 types de valorisation de flexibilité : Capacité, Energie et Tension.

Une recherche exhaustive des revenus permet d’envisager jusqu’à dix-sept sources de valorisation de la batterie, dont certaines deviendront accessibles après évolutions réglementaires en 2021. A l’heure actuelle, les axes les plus rémunérateurs sont, le réglage primaire de fréquence, le marché de capacité, et l’arbitrage. Des opportunités locales peuvent apporter un complément de revenus à ces axes principaux.

Plus d’une quinzaine de lignes de revenus sont identifiées [8], avec des combinaisons possibles entre elles

Des revenus cumulés sur différents marchés pouvant atteindre 100 k€/MW/an. Des opportunités complémentaire locales, sous formes de grés-à-grés.

Bertin Energie Environnement a étudié le besoin de Bordeaux Métropole et a finalisé la modélisation en moins de 4 mois sur des combinaisons d’autoconsommation et de participation au réglage primaire de fréquence, ou encore de Vehicle2Grid et d’arbitrage.

Le mot de l’expert

Je travaille avec mon équipe sur les modèles économiques innovants du secteur de l’énergie à travers l’Europe depuis plus de vingt ans.

Nos travaux ont cherché à mettre en lumière comment la valeur économique peut être générée par un usage intelligent de l’énergie. En France, ceci s’est accéléré depuis la loi NOME de 2010, avec l’ouverture du marché de l’électricité à de nouveaux acteurs. Depuis ce grand bouleversement, il y a plus d’une décennie, le marché continue d’évoluer en profondeur du fait de la pénétration des énergies renouvelables, de l’arrivée du véhicule électrique et des interconnexions transfrontalières.

Bertin Energie Environnement propose une démarche intéressante, visant à objectiver les opportunités d’investissement par le recours à une modélisation générique des marchés et des contrats de gré-à-gré. Cette approche pragmatique peut permettre une prise de décision rapide et éclairée sur un sujet complexe.

Yannick Perez

Professeur des Universités, Economiste de l’énergie CentraleSupélec

[1] https://about.bnef.com/blog/behind-scenes-take-lithium-ion-battery-prices/

[2] Cost Reduction and Optimization for Manufacturing and Industrial Companies, Joseph Berk, Wiley

[3] www.nicegrid.fr

[4] https://www.rte-france.com/actualites/ringo-rte-choisi-blue-solutions-et-engie-solutions-pour-lancer-lexperimentation-de-stockage

[5] Réseaux électriques intelligents, Rapport de Septembre 2017 – RTE

[6] L A Z A R D ’ S L E V E L I Z E D C O S T O F S T O R A G E A N A L Y S I S—V E R S I O N 3 .0

[7] https://www.enerfocus.info/resultats-aolt

[8] RMI-TheEconomicsOfBatteryEnergyStorage-FullReport-FINAL

Rédacteurs : Alexandre Thiery, Pascal Brunet, Jérémie Coste, Younès Jaoui et Damien Spudic