Pourquoi construire des batteries résidentielles?

Le stockage de l'électricité est un composant clé de presque toutes les voies raisonnables vers les émissions de gaz à effet de serre nettes. Bloombergnef modélise une voie pour emmener le monde aux émissions de zéro d'ici 2050, à l'aide de la sauvegarde solaire, éolien et batterie (figure 3). Cela nécessite que 722 GW de batteries soient installées dans le monde d'ici 2030, contre 36 GW à la fin de 2022 et 2,8 TW de batteries d'ici 2050.

Les batteries résidentielles devraient être un contributeur majeur à la capacité de stockage nécessaire pour déplacer la demande d'électricité aux installations horaires d'une production d'électricité renouvelable élevée. Au niveau du ménage, la batterie facture de la journée lorsque l'énergie solaire est générée en excès, et se décharge plus tard en cas de demande généralement plus élevée. Ces modèles de charge et de décharge profitent aux clients qui souhaitent augmenter leur auto-consommer solaire. Ils peuvent également réduire les factures de consommation, en supposant que les consommateurs sont sur les tarifs des temps d'utilisation. Les avantages de ces modèles de charge et de décharge se traduisent par des marchés de puissance en aplatissant la charge globale ou la «courbe de canard» qui émerge à des pénétrations solaires élevées (figure 4). Des exemples de cette «courbe de canard» existent déjà sur de nombreux marchés comme Hawaï et la Californie aux États-Unis, en Australie du Sud et même par une journée ensoleillée aux Pays-Bas ou en Espagne.

Les batteries résidentielles présentent également des avantages importants pour les réseaux locaux, contribuant à résoudre les défis présentés par une croissance rapide des ressources énergétiques distribuées telles que les véhicules solaires et électriques résidentiels (VE). Des milliers ou même des millions de systèmes solaires résidentiels et de chargeurs EV se connecteront à des grilles qui n'ont pas été conçues pour prendre en charge des charges instantanées élevées comme la charge EV ou l'électricité qui coule dans le sens opposé lorsque les systèmes solaires résidentiels renvoient de la puissance au réseau. À Hawaï par exemple, le flux de puissance inverse se produit dans plus de la moitié des sous-stations. À mesure que ces réseaux locaux deviennent congestionnés et tendus, les opérateurs de grille doivent trouver de nouvelles façons de gérer les problèmes de tension et thermiques ou de mettre à niveau la grille pour éviter les futurs. Une alternative pour les opérateurs de réseau faisant de grands investissements dans le réseau est d'utiliser des ressources énergétiques distribuées flexibles comme les batteries résidentielles, bien que les structures de compensation des propriétaires pour offrir une flexibilité dans un avenir où les ressources énergétiques distribuées flexibles jouent un rôle plus actif dans la prise en charge des véhicules électriques, des pompes à chaleur intelligentes et des thermostats distribués sur le GRID. Les batteries résidentielles n'exigent pas que les consommateurs changent activement leur comportement et ajustent le confort à la maison si la grille nécessite un tel changement pendant les heures critiques. Les batteries peuvent être programmées pour répondre automatiquement et se débarrasser, tandis que les modifications des autres ressources énergétiques distribuées à la maison peuvent entraîner des changements mineurs dans la température ou les modèles de voyage de la maison, ou des ajustements aux horaires des individus. 

Les décisions politiques sur la façon de soutenir l'absorption de batterie résidentielle devraient prendre en compte ces avantages au système d'alimentation plus large en plus des avantages pour les clients individuels. Même si les batteries résidentielles aujourd'hui peuvent ne pas fournir un avantage économique clair à l'individu, elles devraient être un élément essentiel de la planification à long terme et peuvent jouer un rôle clé dans la décarbonisation.