Un business en croissance: celui des très grosses batteries pour soutenir les réseaux défaillants

Le green-business , sorte de Saint Graal pour nos hommes et femmes politiques incompétents, doit créer des emplois nous dit-on. L’exemple de la langueur actuelle des métiers du bâtiment en France, abrutis par les normes,  permet de se poser quelques questions sur la pertinence de ce postulat de propagande politique. Encore faudrait-il, dépouillé des subventions et autres béquilles qui le supportent, qu’il crée de la richesse, c’est là qu’est le vrai enjeu économique. Les milliards d’euros que les consommateurs européens d’électricité apportent aux technologies intermittentes sous formes de subventions tarifaires, participent à la création de rentes rémunératrices dont jouissent certains investisseurs qui se découvrent des talents nouveaux dans la production d’énergie électrique réputée « verte ». Mais voilà, l’électricité ainsi produite présente une très forte variabilité (écart type/moyenne parfois >100%) qui ne doit sa qualification qu’à l’aide des ressources traditionnelles de base (centrales à flammes et nucléaires) et de divers dispositifs  indispensables , tels que les stations de pompage turbinage ou  autres énormes batteries électrochimiques en tampon (FIG.) qui assurent la stabilité en puissance et en fréquence du réseau.

Le problème posé au réseau commun ouest-européen n’est pas d’accroitre sans-cesse la part de marché des énergies renouvelables, c’est celui de définir un mix énergétique pertinent conduisant à un coût optimal de l’énergie, afin de ralentir la fuite des industries électro-intensives, tout en assurant, au plus près possible, l’indépendance énergétique des nations productrices. Oublions, pour l’instant et pour simplifier l’équation,  les rejets de CO2 qui dans tous les cas sont largement négligeables par rapports aux rejets asiatiques, lesquels se comptent annuellement par milliards de tonnes.

La qualité douteuse des générations intermittentes d’électricité et leur accroissement de part de marché sur le réseau ouest-européen va nécessiter l’installation de dispositifs de secours indispensables dont on ne sait qui va les financer, car devenus non rentables en raison de l’effondrement des prix de gros de l’électricité sur ce réseau dont la demande décroit et l’offre renouvelable subventionnée s’accroit artificiellement. L’ensemble de ces contraintes se concrétisera dans les années à venir par une réduction, d’ores et déjà perceptible (FIG.II), de la croissance des énergies renouvelables installées et par la nécessité de soutenir le réseau par des financements publics dans les dispositifs de stockage d’énergie.

FIG.II: croissances annuelles des puissances éoliennes, en MW,  onshore et offshore en Europe (EWEA)

C’est ainsi que Toshiba nous apprend qu’il va fournir à l’Université de Sheffield, en charge d’un démonstrateur, d’une batterie Li-Ion (1 MWh, 2 MW)  en technologie titanate de lithium assurant une excellente durée de vie en cyclage. Cet investissement est financé par « l’Engineering and Physical Sciences Research Council » britannique, organisme public. Ce marché s’inscrit dans un mouvement général d’investissement dans diverses batteries électrochimiques destiné à soutenir dans le monde les réseaux fragilisés par les énergies intermittentes.

Il ressort de cet exemple supplémentaire que le développement des énergies électriques intermittentes va, de plus en plus, devoir être accompagné par l’implantation de batteries en tampon qui assureront la régulation fine des réseaux électriques.  Bien sûr tout cela va majorer les prix au détail de ces formes d’énergies. Ce n’est pas une bonne nouvelle pour les consommateurs d’électricité ou les contribuables, mais c’est un marché en bonne croissance pour les fabricants de batteries. Chaque médaille a son bon côté.

Le 25 Juin 2014

 

Allez, pour vous montrer que le problème de la variabilité des ENR intermittentes est un problème qui transcende les frontières et les Océans: voici le profil des générations d’électricité éolienne au Texas durant le mois de Mars 2014 publiée par l’EIA américaine, de quasi zéro à plus de 10 GW en puissance.

 

Et celui de la stabilisation de la croissance des puissances éoliennes installées dans cet État américain, par suite de menaces de  remise en cause des subventions gouvernementales. Serait-ce le « peak-wind » texan?  Ça y ressemble beaucoup.

Commentaires

10 réponses à “Un business en croissance: celui des très grosses batteries pour soutenir les réseaux défaillants”

  1. Avatar de I. Lucas
    I. Lucas

    Une petite erreur d’un facteur 1000
    10,000 MW en anglais veut dire 10.000MW cad 10 GW
    Par ailleurs, les fluctuations éoliennes sont indépendantes des fluctuations de la demande ; la résultante est une fluctuation dont le carré de l’amplitude est égale à la somme des carrés de l’amplitude des fluctuations de la demande et du carré de l’amplitude des fluctuations éoliennes (théorème de Pythagore)
    donc au début, les fluctuations sont simplement décalées dans le temps.
    Tout se passe comme si on avait ajouté une production totalement constante!

    Bien sur quand on ajoute trop d’éolien ou de solaire, la taille des fluctuations augmente comme le carré des puissances ENR et à ce moment là il faut revoir le dimensionnement des moyens de pointe : l’Allemagne est dans cette situation , pas le Texas

    1. Avatar de s.buffet
      s.buffet

      Bonjour M Lucas,

      Je trouve vos propos intéressants. Savez-vous si une étude quantitative à déjà été faite sur cette notion de fluctuation de production vs fluctuation de consommation ?

  2. Avatar de Raymond Bonnaterre
    Raymond Bonnaterre

    Merci pour la correction et la leçon très importante d’orthographe anglo-saxonne, Lucas, mais je pensais en GW ce que j’ai corrigé dans le texte.

  3. Avatar de Raymond Bonnaterre
    Raymond Bonnaterre

    Je préfère laisser dormir le géomètre Pythagore et parler d’écart type ou mieux de variabilité (ET/moyenne) pour caractériser un procédé industriel.
    Mais des chutes ou des poussées de puissance éolienne de 20 GW en quelques quarts d’heure, telles que celles observées en Allemagne, ne doivent pas mal perturber le réseau et mettre brutalement en route ou en arrêt certaines vieilles centrales à flamme. De l’intérêt des batteries en tampon qui laissent du temps au régulateur pour activer ou retirer les chaudières.
    Rappelons que les centrales à gaz à cycle combiné sont paradoxalement situées très loin dans l’ordre des priorités sur le réseau ouest-européen.

  4. Avatar de Tonton
    Tonton

    Cachottier ! Vous n’avez pas prévenu que vous avez écrit pour TI.

    De la lecture en prévision…

  5. Avatar de Raymond Bonnaterre
    Raymond Bonnaterre

    Merci Tonton pour l’info sur TEPCO. Le stockage de l’électricité en batteries et sa revente aux heures de pointes est un business privé qui a déjà lieu en Californie avec des batteries localisées au Mexique. Il répond typiquement au besoin de régulation d’un réseau trop chargé en ENR intermittentes. Le réseau de la Grande-Bretagne assez isolé et pas mal chargé en éolien semble nécessiter ce genre de traitement. Le choix par TEPCO, chef de file, des batteries Sodium-Soufre de NGK pour cette application me semble raisonnable et illustre très bien le papier rédigé ci-dessus.
    Oui, je collabore parfois avec Techniques de l’Ingénieur sur quelques papiers de fond concernant les problèmes d’énergie en relation avec la géopolitique.

  6. Avatar de Marc

    Pour information, il y a le désert d’atakama qui apparemment détient la plus grande quantité d’un produit nécessaire aux batterie, si je ne dis pas de bêtise c’est du lithium mais je n’en suis plus sur, à voir, corrigez moi si vous le savez.

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