Pourquoi construire des batteries résidentielles ?

Le stockage de l’électricité est un élément clé de presque toute voie raisonnable vers des émissions nettes de gaz à effet de serre nulles. BloombergNEF modélise une voie pour amener le monde à zéro émission nette d’ici 2050, en utilisant l’énergie solaire, éolienne et par batterie de secours (Figure 3). Cela nécessite d’installer 722 GW de batteries dans le monde d’ici 2030, contre 36 GW fin 2022, et 2,8 TW de batteries d’ici 2050.

Les batteries résidentielles devraient contribuer largement à la capacité de stockage nécessaire pour déplacer la demande d’électricité vers des plages horaires de production élevée d’électricité renouvelable. Au niveau domestique, la batterie se charge pendant la journée lorsque l’énergie solaire est produite en excès, et se décharge plus tard lorsque la demande est généralement plus élevée. Ces modèles de charge et de décharge profitent aux clients qui souhaitent augmenter leur autoconsommation solaire. Ils peuvent également réduire les factures des consommateurs, en supposant que les consommateurs bénéficient de tarifs en fonction de l'heure de consommation. Les avantages de ces modèles de charge et de décharge se traduisent sur les marchés de l'électricité en aplatissant la charge globale ou la « courbe de canard » qui apparaît lors de pénétrations solaires élevées (Figure 4). Des exemples de cette « courbe de canard » existent déjà sur de nombreux marchés comme à Hawaï et en 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, en aidant à résoudre les défis posés par la croissance rapide des ressources énergétiques distribuées telles que les véhicules solaires et électriques (VE) résidentiels. Des milliers, voire des millions de systèmes solaires résidentiels et de chargeurs de VE se connecteront à des réseaux qui n'ont pas été conçus pour supporter des charges instantanées élevées comme la recharge de VE ou l'électricité circulant dans la direction opposée lorsque les systèmes solaires résidentiels renvoient de l'énergie au réseau. À Hawaï, par exemple, le flux d’énergie inversé se produit dans plus de la moitié des sous-stations. À mesure que ces réseaux locaux deviennent encombrés et mis à rude épreuve, les opérateurs de réseau doivent trouver de nouveaux moyens de gérer les problèmes de tension et de chaleur ou moderniser le réseau pour éviter de nouveaux problèmes. Une alternative pour les opérateurs de réseau qui investissent massivement dans le réseau consiste à utiliser des ressources énergétiques distribuées flexibles telles que les batteries résidentielles, bien que les structures de rémunération des propriétaires pour leur flexibilité. Dans un avenir où les ressources énergétiques distribuées flexibles jouent un rôle plus actif dans le soutien du réseau, les batteries résidentielles pourraient avoir un avantage sur d'autres ressources énergétiques distribuées flexibles telles que les véhicules électriques, les pompes à chaleur intelligentes et les thermostats connectés au réseau. Les batteries résidentielles n’exigent pas que les consommateurs changent activement leur comportement et ajustent le confort de leur maison si le réseau exige un tel changement pendant les heures critiques. Les batteries peuvent être programmées pour répondre et se décharger automatiquement, tandis que les modifications apportées aux autres ressources énergétiques distribuées dans la maison peuvent entraîner des changements mineurs dans la température de la maison ou dans les habitudes de déplacement, ou encore des ajustements dans les horaires des individus. 

Les décisions politiques sur la manière de soutenir l’adoption des batteries résidentielles devraient tenir compte de ces avantages pour le système électrique au sens large, en plus des avantages pour les clients individuels. Même si les batteries résidentielles ne présentent aujourd’hui pas d’avantage économique évident pour l’individu, elles devraient constituer un élément essentiel de la planification à long terme et peuvent jouer un rôle clé dans la décarbonation.