Le stockage de l'électricité : un véritable enjeu pour les énergies vertes
Selon un article sur Batirama.com intitulé "Pourquoi le stockage de l'électricité par batteries doit être optimisé", l'Agence Internationale de l'Énergie (AIE) met en évidence le rôle crucial du stockage de l'énergie par batteries dans le développement des énergies renouvelables et des transports sans émissions de gaz à effet de serre.
Développement :
En 2023, le stockage par batteries a connu une croissance mondiale sans précédent, avec une augmentation de 130% de son déploiement dans les systèmes d'énergies renouvelables tels que les parcs éoliens et solaires, les panneaux photovoltaïques et les mini-réseaux.
De plus, le déploiement des batteries dans le secteur des transports a augmenté de 40%, avec près de 14 millions de nouveaux véhicules électriques vendus en 2023, contre 3 millions en 2020.
Le directeur de l'AIE, Fatih Birol, souligne que les secteurs de l'électricité et des transports sont des piliers essentiels pour réduire rapidement les émissions de CO2 afin de limiter le réchauffement climatique à 1,5 °C par rapport à l'ère préindustrielle. Les batteries en seront le fondement.
Compétitivité :
En moins de 15 ans, le coût des batteries a diminué de plus de 90%, ce qui rend la combinaison énergie solaire photovoltaïque-batteries compétitive par rapport aux nouvelles centrales à charbon en Inde et, dans quelques années, moins chère que les centrales électriques à charbon en Chine et au gaz aux États-Unis.
Au niveau mondial, la capacité de stockage par batteries devra être multipliée par près de six d'ici 2030 pour respecter les engagements climatiques pris lors de la COP28.
Les batteries représentent 90% de cet effort, le reste du stockage étant principalement assuré par les barrages hydroélectriques de type "Step". Pour cela, il est nécessaire de continuer à réduire les coûts et de diversifier les chaînes d'approvisionnement, en veillant notamment à la disponibilité des métaux nécessaires à la fabrication des batteries.
Alors que la plupart des batteries sont actuellement produites en Chine, 40% des projets annoncés se trouvent aux États-Unis ou en Europe. Si tous ces projets se concrétisent, ils couvriront pratiquement les besoins de ces pays.
Nouvelles solutions :
Les nouvelles technologies de batterie en développement incluent principalement les batteries lithium-ion à longue durée, les batteries sodium-ion, et les batteries lithium-air, chacune offrant des avantages spécifiques en termes de durabilité, sécurité, coût et densité énergétique.
Batteries lithium-ion à longue durée
Les batteries lithium-ion continuent d'être améliorées, avec des objectifs pour 2025 de prolonger leur durée de vie à 1 500 à 2 000 cycles de charge. Ces améliorations visent à augmenter la durabilité et l'efficacité, rendant ces batteries plus adaptées pour une utilisation prolongée dans diverses applications, notamment dans les véhicules électriques et le stockage d'énergie.
Batteries sodium-ion
Les batteries sodium-ion émergent comme une alternative viable aux batteries lithium-ion. Elles offrent plusieurs avantages, notamment une meilleure tolérance à la température et une sécurité accrue, pouvant être déchargées jusqu'à zéro volt sans risques majeurs1. Ces batteries utilisent des matériaux moins coûteux et plus abondants comme le sodium, ce qui pourrait réduire les coûts de production et diminuer la dépendance aux matériaux rares comme le lithium, le cobalt et le nickel14. En outre, elles sont particulièrement adaptées aux environnements froids et sont envisagées pour une large gamme d'applications, y compris les véhicules d'entrée de gamme et le stockage d'énergie photovoltaïque.
Batteries lithium-air
Les batteries lithium-air représentent une technologie prometteuse avec une densité énergétique théoriquement très élevée, pouvant atteindre jusqu'à 11 kWh/kg. Elles utilisent l'oxygène de l'air ambiant pour fonctionner, ce qui pourrait considérablement réduire le poids et l'encombrement des batteries. Bien que toujours en phase de développement, ces batteries pourraient transformer l'industrie automobile et les technologies de stockage d'énergie en augmentant significativement l'autonomie des véhicules électriques et en offrant des solutions efficaces pour l'alimentation électrique de secours.
En conclusion, l'optimisation du stockage de l'électricité par batteries joue un rôle essentiel dans la transition vers des énergies renouvelables et des transports écologiques. Il est nécessaire d'accélérer le déploiement des batteries, de réduire les coûts et de diversifier les sources d'approvisionnement pour atteindre les objectifs climatiques mondiaux.