Le stockage d’énergie, catalyseur du développement des énergies vertes

Un des plus gros fournisseurs d’électricité américain détient 600 000 batteries à lithium-ion remplies d’énergie provenant des éoliennes environnantes. De quoi économiser de l’énergie pour les années à venir et se diriger vers une transition énergétique.

Avec l’épuisement des ressources et le dérèglement climatique engagé, optimiser les dépenses d’énergie et trouver de nouvelles solutions énergétiques apparaissent une nécessité. D’autant plus que les catastrophes naturelles dûes aux infrastructures humaines, comme la catastrophe de Fukishima de mars 2011, ont remis en cause les modèles énergétiques établis, et suggèrent de se diriger vers des énergies vertes : énergie solaire et éoliennes en tête. Or, aux Etats-Unis, la consommation énergétique est sous-estimée dans 1% des cas, ce qui nécessite l’activation de "peaker plants”, énormes centrales brûlant des gaz naturels et polluants, pour combler le manque d’énergie (pendant l’été notamment). De nombreuses initiatives voient alors le jour. A titre d’exemple, la start-up Ohmconnect travaille pour éviter l’activation de ces centrales en avertissant les consommateurs de faire baisser leur consommation électrique à un moment donné. Et dans le désert des Mojaves situé au sud de la Californie, l’entreprise Southern California Edison s’emploie quant à elle à stocker l’énergie produite par les éoliennes sous la forme de petites batteries, et compte bien remplacer l’utilisation des vieilles centrales grâce à l’énergie stockée.

La première étape : faire baisser les coûts

L’idée est donc d’améliorer les technologies de stockage d’énergie afin de se passer de l’utilisation de centrales et d’éviter d’en construire de nouvelles pour répondre à la demande énergétique. Ainsi, l’un des principaux problèmes est que les batteries sont aujourd’hui encore trop chères pour une utilisation à grande échelle. Sofia Savvantidou, analyste chez Citigroup, affirme que d’ici 7 à 8 ans, le prix des batteries de stockage va chuter de moitié, et la demande ne cesse d’augmenter, notamment de la part de l’entreprise d’Elon Musk Tesla Motors. En ce qui concerne les batteries à lithium-ion utilisées par les constructeurs de voitures électriques, leurs prix à déjà chuté de 50% depuis 2010 (actuellement à 500 dollars par Kilowatt/heure) et Elon Musk prévoit une baisse des batteries de ses voitures jusqu’à 100 dollars dans les dix prochaines années. Tesla est d’ailleurs en train de construire la plus grande usine de batteries à lithium-ion jamais construite baptisée GigaFactory.

De son côté, le projet de Southern California Edison fait donc parti de la volonté d’effectuer une transition énergétique aux Etats-Unis grâce à l’amélioration des technologies de stockage : situé à cheval sur 3 états les plus ensoleillés du pays, le bâtiment comptent 600 000 batteries qui stocke l’énergie de 5000 éoliennes (les éoliennes ne représentent que 4,1% de l’énergie produite dans le pays en 2013. Une des autres entreprises d’Elon Musk, Solar City, oeuvre déjà pour faire valoir l’énergie solaire domestique (la liste d’attente est d’environ 8 mois pour poser des panneaux solaires). D’ici 2020, les Etats-Unis souhaitent qu’un tiers de l’électricité produite dans le pays provienne des énergies renouvelables, ce qui parait être un pari raisonnable quand on sait que la Californie produit déjà plus d’électricité que la consommation ne l’exige durant certaines périodes de l’automne. Les technologies de stockage, si leur coût est suffisemment maîtrisé, apparaissent donc une des pistes privilégiées pour réinjecter de l’énergie inutilisée dans le réseau.

Le stockage pousse à constituer un réseau énergétique intelligent

Aux États-Unis, l’électricité est produite en fonction de la consommation, en s’appuyant sur les données historiques du pays, en flux tendu. Nécessitant donc l’activation de centrales polluantes lors de périodes de surconsommation, ce système fournit encore 58% de l’énergie domestique consommée (centrales nucléaires et à charbon) et les "peaker plants" (activées en cas de nécessité) fournit encore 27% de l’énergie du pays. Les batteries seront donc indispensables pour stockée l’ énergie produite par les technologies vertes, et l’excès d’énergie devrait atteindre en Californie 10 à 15 000 Mégawatts selon les experts. De plus, le stockage d’énergie est un "réflexe" que les consommateurs seront susceptibles d’acquérir. Selon Patrick Hummel, analyste chez UBS, les batteries des voitures électriques seront des sources importantes de stockage d’énergie dans un réseau énergétique intelligent. Il prévoit en effet que les automobilistes rechargent leurs voitures aux heures de zénith lorsqu’ils seront sur leur lieu de travail, et qu’ils réinjectent surplus dans le réseau le soir dans les périodes de fortes demandes en évitant alors l’activation des centrales polluantes. La conséquence directe est alors une baisse de la consommation de pétrole, de charbon et de gaz naturels. La consommation de pétrole mondiale  devrait d’ailleurs atteindre 4 millions de barils en moins consommés par jour dans les 15 prochaines années. L’Allemagne est aujourd’hui un des pionniers de la transition énergétique, et met les batteries au centre de sa stratégie. Les allemands ont effet la possibilité d’obtenir des prêts pour installer des batteries pouvant stocker l’énergie provenant de leurs panneaux solaires et déjà 4000 foyers en sont équipés.

En définitive, le stockage d’énergie s’inscrit dans la volonté de créer un réseau intelligent reposant sur les "3 S", pour "storage, solar and software", rendant les infrastructures historiques, et plus généralement le système établi, complètement obsolètes et inefficaces. Mais ces technologies de stockage, développées déjà depuis une dizaine d’années, ont encore du mal à se démocratiser au vu de leur prix qui reste trop élevé et de la complexité des technologies. L’enjeu demeure colossal : cela pourrait être le pilier d’une transition énergétique maitrisée, mais aussi le moyen de fournir de l’électricité dans des zones reculées où les infrastructures sont chères et inefficaces (1,4 milliards de personnes n’y ont encore pas accès dans le monde).