Système de stockage d'énergie est un pilier fondamental pour le progrès des nouvelles sources d’énergie. L’utilisation de ressources renouvelables telles que l’énergie éolienne et solaire présente une variabilité significative dans la production, ce qui présente des défis pour maintenir l’équilibre délicat entre l’offre et la demande d’électricité, essentiel à la sécurité du réseau. Par conséquent, l’intégration du stockage d’énergie apparaît comme une solution essentielle pour réguler de manière flexible le paysage énergétique.

L’électricité, avec sa consommation instantanée, nécessite une adéquation précise entre production et consommation pour maintenir la stabilité du réseau. Les projections de l'EIA indiquent que d'ici 2050, l'énergie éolienne et solaire constituera 72 % de la production d'énergie renouvelable, soit presque le double de leur part par rapport à 2020. Contrairement aux sources de combustibles fossiles traditionnelles dotées d'une robuste capacité d'ajustement, l'énergie éolienne et solaire présente des caractéristiques telles qu'une faible inertie, une faible amortissement et un faible support de tension, conduisant à des fluctuations importantes qui compliquent l'équilibre entre production et consommation. Par conséquent, l’énergie excédentaire est souvent gaspillée, ce qui entraîne des phénomènes tels que la « réduction ». En 2023, la Chine a connu à elle seule une réduction de plus de 300 milliards de kilowattheures d’énergie éolienne et solaire, évaluée à plus de 100 milliards de yuans. Le déploiement du stockage d'énergie offre une solution parfaite à ce problème : l'électricité excédentaire pendant les périodes de production de pointe peut être stockée et l'énergie stockée peut être libérée pendant les périodes de consommation de pointe, garantissant ainsi une adaptation énergétique en temps réel et la stabilité du réseau.

Parmi les diverses technologies de stockage d’énergie, le stockage par batterie lithium-ion est en tête de la commercialisation. Représentant la plus grande proportion de solutions modernes de stockage d'énergie, les systèmes de stockage électrochimiques basés sur des batteries lithium-ion comprennent des blocs-batteries, des systèmes de gestion de batterie (BMS), des systèmes de gestion de l'énergie (EMS), des convertisseurs de stockage d'énergie (PCS) et d'autres composants électriques. Les blocs-batteries servent de principales unités de stockage d'énergie, tandis que BMS surveille, évalue, protège et équilibre les batteries. EMS gère la collecte de données, la surveillance du réseau et la planification de l'énergie, tandis que PCS permet la conversion bidirectionnelle entre AC et DC, contrôlant les processus de charge et de décharge de la batterie. Avec des coûts de batterie représentant plus de 60 % de la structure globale des coûts et des coûts de PCS autour de 10 %, le stockage par batterie lithium-ion s'est imposé comme la technologie de stockage d'énergie la plus répandue et la plus mature.

Le stockage par batterie lithium-ion peut être classé en systèmes de batterie au lithium fer phosphate (LFP) et au lithium ternaire. Les batteries LFP, caractérisées par leur sécurité, leurs excellentes performances à basse température, leur bonne durée de vie et leur coût relativement inférieur, représentent la principale voie technique pour le stockage d'énergie par batterie au lithium en Chine. Parallèlement, les batteries ternaires au lithium, connues pour leur densité énergétique élevée, leur faible encombrement et leurs avantages en matière de développement précoce, conservent toujours une part de marché importante dans des régions comme l'Europe et les États-Unis.

Le paysage mondial du stockage d’énergie connaît une augmentation des déploiements à l’échelle des services publics en Chine et aux États-Unis, parallèlement aux installations à l’échelle résidentielle en Europe. En 2022, le marché mondial du stockage d’énergie a atteint 50 GWh, les États-Unis, l’Europe, le Moyen-Orient et l’Afrique (EMEA) et la Chine représentant des parts importantes. D’ici 2026, ces proportions devraient changer, les États-Unis, la Chine et la région EMEA devenant les principaux contributeurs.

En conclusion, l’industrie du stockage d’énergie joue un rôle essentiel pour remédier à l’intermittence des sources d’énergie renouvelables et garantir la stabilité du réseau. Alors que la technologie des batteries lithium-ion continue d’évoluer et que les coûts diminuent, les solutions de stockage d’énergie sont sur le point de jouer un rôle de plus en plus important dans l’élaboration d’un avenir énergétique durable et fiable.