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Batteries et transition énergétique : quel avenir pour l’Europe ?

Green Innovation : Le rapport de LCP Delta met en lumière les dernières avancées en matière de technologies de stockage de l’énergie. Quelles sont, selon vous, les innovations les plus prometteuses pour l’amélioration des performances et de l’efficacité des systèmes de stockage ?

Silvestros Vlachopoulos : De nombreuses technologies existent concernant le stockage de l’énergie. Les batteries li-ion dominent actuellement le marché et font l’objet d’améliorations technologiques constantes depuis une dizaine d’années. Elles sont en effet l’option la plus compétitive parmi leurs concurrents. La technologie peut encore être améliorée, mais la marge de progression est moins grande que pour certaines options moins avancées sur le plan commercial, par exemple le stockage de longue durée. En ce qui concerne la composition chimique des batteries, les progrès réalisés dans le domaine des batteries sodium-ion pourraient les rendre plus aptes à concurrencer le lithium-ion à l’avenir, en particulier si l’offre de lithium ne parvient pas à répondre aux besoins toujours croissants en batteries pour le stockage stationnaire ou les voitures électriques.

Quels sont les chiffres-clés sur la capacité de stockage des batteries installées sur le réseau électrique européen à fin 2023, et comment ces données reflètent-elles les progrès réalisés par les pays européens dans leur transition énergétique ?

Fin 2023, le stockage par batterie en Europe était estimé à environ 31 GWh. Environ 2/3 de cette capacité de stockage ont été ajoutés au cours de la période 2022–2023, principalement en raison de la crise énergétique, ainsi que des investissements supplémentaires aux niveaux européen et national, avec l’apparition des subventions et les régimes de soutien pour l’énergie verte, suite à la stratégie de relance de la Covid.

La hausse des prix de l’énergie a amélioré l’analyse de rentabilité du stockage derrière le compteur. Les consommateurs ont commencé à s’inquiéter des coûts de l’énergie et de la résilience et ont donc investi davantage dans les installations photovoltaïques et les batteries à domicile.

Parallèlement, les politiques mises en place pour dynamiser l’économie après la crise de Covid ont entraîné l’arrivée de volumes importants sur le marché. Sur les marchés de stockage les plus avancés, elles ont augmenté la rentabilité des projets à l’échelle de l’entreprise, ce qui a également créé une ruée pour entrer sur le marché pendant qu’il était encore en plein essor.

Le rapport souligne-t-il des disparités importantes entre les pays européens en termes d’installation de batteries et de technologies de stockage ? Si oui, quels sont les facteurs expliquant ces écarts ?

Au niveau de la technologie, la quasi-totalité des systèmes de stockage connectés au réseau électrique européen sont des batteries li-ion, et la grande majorité d’entre elles sont actuellement des batteries LFP. D’autres technologies et d’autres chimies de batteries sont présentes, mais très peu.

En ce qui concerne les pays, il existe d’énormes disparités entre les pays. Examinons-les par segment de marché :

Batteries Behind the meter (BTM) : L’Allemagne est un pays leader en termes de capacité de batterie, en raison de l’importance du marché des batteries derrière le compteur (installées chez le client). En 2023, environ 540 000 batteries domestiques ont été installées rien qu’en Allemagne, soit environ la moitié de ce qui a été installé dans tous les autres pays européens réunis. Cette domination est liée aux prix élevés de l’énergie dans ce pays, qui améliorent l’analyse de rentabilité de l’installation d’une batterie pour s’assurer que toute la production de l’énergie solaire photovoltaïque domestique soit autoconsommée. L’Allemagne est également un grand marché pour l’énergie photovoltaïque, et les clients allemands sont en général enclins à apporter de telles améliorations à leur habitation dans le cadre d’un investissement à long terme.

Dans d’autres pays européens, les subventions ont joué un rôle important dans l’émergence des marchés du stockage. Le meilleur exemple est l’Italie, qui a connu une augmentation massive des installations de batteries en 2022–2023 grâce à son programme de subvention Superbonus.

La Grande-Bretagne occupe une place prépondérante sur le marché, avec une capacité installée équivalente à celle du reste de l’Europe réunie. Elle a été l’un des premiers pays à ouvrir des marchés pour le stockage (comme leur marché de capacité ou leurs services auxiliaires). Les revenus générés par la fourniture de ces services et la dimension du marché ont suffi à attirer des investissements qui ont finalement permis à la Grande-Bretagne de devenir un leader en Europe. D’un point de vue macroéconomique, la position forte de la Grande-Bretagne sur le marché s’explique par son isolement relatif par rapport aux réseaux européens, qui peuvent potentiellement faire preuve d’une plus grande résilience en raison d’une plus grande interconnexion (au moins dans certains pays). Cependant, à l’avenir, au moins pour le FOM (système connecté au réseau), le marché sera beaucoup plus diversifié car de grands projets de pipelines sont développés à travers le continent et dans pratiquement tous les pays, comme c’est le cas en Italie et en Allemagne.

Le marché européen des batteries de stockage est-il suffisamment soutenu par les politiques publiques, notamment en matière de réglementation et de subventions, pour atteindre les objectifs climatiques et de décarbonation du secteur énergétique ?

Historiquement, le stockage (et la flexibilité) ont été largement négligés par la politique, qui avait tendance à se concentrer davantage sur les technologies offrant des avantages immédiats en termes de carbone (par exemple la production d’énergie renouvelable ou l’électrification), sans nécessairement prendre en compte leur intégration dans le système énergétique au sens large. Cette situation a toutefois évolué au cours des deux dernières années : la nouvelle directive sur l’énergie est un bon exemple à cet égard. Les marchés s’ouvrent au stockage sur l’ensemble du continent, mais à des rythmes différents. Il existe encore des différences en ce qui concerne les détails de la participation, mais globalement les choses évoluent dans le bon sens.
En ce qui concerne le soutien politique direct, de nombreux programmes existent dans plus de quinze pays européens qui récompensent ou subventionnent d’une manière ou d’une autre des projets de FOM. C’est à mon avis un signe des échecs du passé, car dans des structures de marché appropriées et avec des barrières politiques limitées, le besoin de sto­ckage devrait suivre le développement des énergies renouvelables. Dans de nombreux pays, cela ne s’est pas produit et il faut donc intervenir pour garantir le stockage nécessaire au fonctionnement d’un réseau décarbonisé. D’autre part, le soutien au stockage BTM (systèmes installés du côté des clients) est en train de diminuer sur le continent, car de nombreux programmes ont été interrompus et ne sont pas renouvelés.

Comment les technologies de sto­ckage, en particulier les batteries, vont-elles contribuer à la résilience du réseau électrique face aux défis liés à l’intermittence des énergies renouvelables en Europe dans les années à venir ?

Elles joueront un rôle clé ! Le futur système énergétique s’effondre tout simplement sans flexibilité, et les batteries sont l’actif flexible par excellence, car elles peuvent effectuer presque toutes les actions nécessaires pour aider à soutenir le réseau – à l’exception du stockage de très longue durée, 8 heures ou plus, pour lequel d’autres technologies seront plus appropriées.

Je souligne simplement que l’effet des énergies intermittentes sur le réseau est déjà apparent. Vous pouvez déjà voir les signes de l’inflexibilité des réseaux européens en regardant le nombre de périodes de prix négatifs sur le continent en 2023 et surtout en 2024.  

À propos de l'auteur

vlachopoulos

Responsable de la recherche sur le stockage d’énergie chez LCP Delta.

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