Avoir et conserver – Il est plus facile de fournir de l'énergie propre que de la stocker | Affaires

jeT SONORE SIMPLE: soulevez des blocs lourds avec une grue, puis capturez l’énergie générée par leur chute. Il ne s’agit pas d’une expérience conçue par un jeune de 10 ans, mais du projet d’Energy Vault, qui a permis de collecter 110 millions de dollars américains auprès de SoftBank, un grand investisseur technologique japonais. L'idée a de la concurrence. Un groupe de milliardaires, dont Bill Gates, Jack Ma, Ray Dalio et Masayoshi Son de SoftBank, soutiennent d’autres projets visant à conquérir le pouvoir. Une entreprise incubée chez Alphabet, la société mère de Google, souhaite stocker l’électricité dans du sel fondu. De tels plans font allusion à l’une des tâches les plus difficiles de l’industrie du pouvoir. La production d’énergie propre est maintenant relativement simple. Le stocker est beaucoup plus compliqué.

L’énergie solaire et éolienne a produit 7% de l’électricité mondiale. D'ici 2040, cette part pourrait être multipliée par cinq, selon l'Agence internationale de l'énergie, prévisionniste intergouvernemental. Le problème, c'est qu'une accalmie dans le vent laisse une turbine apathique. Les nuages ​​ont l'habitude de bloquer le soleil. Cela signifie que le solaire et le vent ne peuvent, à eux seuls, remplacer les centrales au charbon et au gaz, qui produisent de l'électricité de manière fiable.

Une solution consiste à stocker l'énergie dans des batteries, qui promettent de collecter une électricité propre lorsque le soleil et le vent produisent plus que nécessaire et de l'envoyer plus tard, selon les besoins. En 2018, environ 3,5 gigawatts de stockage ont été installés, soit environ le double de celui de 2017, selon Bloomberg.NEF, une entreprise de données énergétiques. L'investissement total en stockage cette année pourrait atteindre 5,3 milliards de dollars, estime le rapport. En se développant, cela pourrait entraîner une expansion extraordinaire (voir le graphique). Toutefois, à l'heure actuelle, environ 1% seulement de l'énergie renouvelable est complétée par le stockage, estime Morgan Stanley, une banque. Il reste encore beaucoup d'obstacles à franchir.

Jusqu'à présent, la méthode de stockage la plus courante consistait à pomper de l'eau dans un réservoir surélevé en période d'abondance et à la libérer en cas de besoin d'électricité. Ce type d’hydroélectricité n’est pas la solution pour fournir beaucoup plus de stockage. La construction d'un nouveau réservoir nécessite une topographie inhabituelle et peut causer des ravages environnementaux.

Les batteries offrent une alternative et la disponibilité devrait augmenter à mesure que les voitures électriques deviennent de plus en plus populaires. «Toute la chaîne d'approvisionnement de batteries lithium-ion pour véhicules électriques se prépare», déclare Andrés Gluski, de AES, une entreprise d’électricité, «nous allons donc nous en servir.» Alors que la demande accrue augmentait l’échelle de fabrication, le coût des batteries a chuté de 85% entre 2010 et 2018, selon Bloomberg.NEF. Cela rend les batteries assez bon marché non seulement pour propulser des voitures électriques grand public, mais également pour une utilisation dans le système électrique.

Et à mesure que les voitures électriques se généralisent, leurs batteries pourraient servir de source de stockage mobile, réintroduisant le courant dans le réseau, le cas échéant, lorsque les véhicules sont garés et branchés. Avec une infrastructure appropriée en place, des flottes de voitures électriques pourraient remplacer pour une nouvelle capacité de stockage dédiée.

Les piles font une variété de choses. Une société appelée Sunrun vend des panneaux solaires résidentiels jumelés à des batteries, une proposition particulièrement séduisante pour les propriétaires californiens à la recherche d’une solution de rechange aux pannes de courant dues au feu. Au sein du réseau plus large, les batteries peuvent servir d’amortisseurs pour faire face aux variations de l’offre d’une minute à l’autre. Les autres utilisations comprennent le déplacement de l’approvisionnement en électricité du jour où les panneaux solaires produisent souvent un excès d’énergie, au soir lorsque la demande augmente.

La croissance du stockage est en train de devenir un casse-tête pour les producteurs d’énergie à l’ancienne qui utilisent le gaz ou le charbon. NextEra Energy Resources, qui construit des installations d'énergie propre, associe de plus en plus de grandes centrales solaires à des batteries. AES, qui possède des installations de stockage de batteries dans 21 pays et territoires, gère à Hawaii un programme combinant stockage solaire et stockage pour faire face aux pics de la demande. Le Rocky Mountain Institute, un groupe de recherche sur les énergies propres, avertit que les projets d'énergie solaire et de batteries, combinés à des mesures telles que des appareils plus intelligents pour contrôler la demande, pourraient transformer les centrales fonctionnant au gaz en actifs immobilisés.

Néanmoins, le secteur des batteries se heurte à plusieurs obstacles à un déploiement plus large. Pour commencer, si une batterie surchauffe, elle peut s'enflammer et produire des gaz pouvant exploser. L'année dernière, des installations en Corée du Sud ont pris feu. Un incendie et une explosion en avril ont endommagé un site de stockage en Arizona exploité par Fluence, une entreprise commune de AES et Siemens, un géant allemand de l'ingénierie. Les causes sont toujours sous enquête. À mesure que l'industrie évoluera, les mesures de sécurité deviendront probablement plus rigoureuses.

Entre-temps, l’industrie devra faire face à une mosaïque d’autres règles et réglementations. La Corée du Sud a offert des incitations au stockage, en partie pour créer un marché pour ses fabricants nationaux de batteries, qui comptent parmi les leaders mondiaux. Certains États américains, tels que New York et le New Jersey, ont imposé le stockage pour contribuer à réduire les émissions. Dans d’autres, le régulateur fédéral américain de l’électricité tente d’ouvrir les marchés au stockage, mais les détails de son fonctionnement dans la pratique ne sont pas clairs. En Grande-Bretagne, les batteries sont considérées comme des «actifs de production», ce qui expose les développeurs de solutions de stockage à des frais et coûts supplémentaires, explique Michael Folsom de Watson Farley & Williams, un cabinet d’avocats.

Même si la réglementation en matière d'électricité était lissée, les batteries lithium-ion atteindraient éventuellement leurs limites. Breakthrough Energy Ventures (BEV) est un fonds soutenu par MM. Gates, Ma, Dalio et d’autres milliardaires qui investit dans les technologies de transformation. Le coût des batteries lithium-ion diminue rapidement, mais pour stocker de l'énergie pendant des jours et des semaines, «il ne faut jamais que le lithium-ion soit suffisamment bon marché», déclare Eric Toone. BEVChef de la science.

Les alternatives incluent des batteries à flux, qui utilisent des électrolytes dans des réservoirs de solution chimique, ainsi que des moyens mécaniques tels que les blocs tombants d’Energy Vault. L'hydrogène peut également être fabriqué à partir d'énergie propre et être transformé en électricité dans des centrales au gaz ou des piles à combustible. À l’avenir, les gaz liquéfiés pourraient constituer une solution (voir article). Contrairement aux panneaux solaires, qui sont devenus normalisés, différentes batteries sont susceptibles de servir des objectifs différents sur un réseau. «Toutes les batteries sont comme des êtres humains, présentant également des défauts particuliers», explique Mateo Jaramillo, qui a dirigé le développement du stockage chez Tesla, un constructeur de voitures électriques.

M. Jaramillo dirige maintenant Form Energy, une entreprise qui développe une alternative électrochimique aux batteries lithium-ion. Les investisseurs comprennent BEV et Eni, une grande entreprise italienne de pétrole et de gaz. M. Jaramillo refuse de prédire quand son travail sera commercialisé. Mais l'objectif est clair. «Si vous pouvez développer une solution de stockage à long terme, c’est ainsi que vous retirerez le charbon et le gaz naturel.»

Cet article est paru dans la section Entreprises de l'édition imprimée sous le titre "Il est plus facile de fournir de l'énergie propre que de la stocker"

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