Le développement du stockage d'énergie de longue durée aux États-Unis est limité par l'avantage de financement des batteries lithium-ion

fr.wedoany.com Rapport : Le 2 novembre, les systèmes de stockage d'énergie par batteries lithium-ion (BESS) dominent le marché américain du stockage d'énergie grâce à un modèle commercial mature, une reconnaissance de financement élevée et des avantages en termes de coûts, mais leur avantage de financement pourrait également limiter le développement commercial d'autres technologies de stockage de longue durée. L'un des principaux obstacles auxquels sont confrontés les projets de stockage de longue durée est que les mécanismes de revenus des projets et le système de financement ne reflètent pas encore pleinement la valeur d'approvisionnement à long terme des différentes technologies de stockage.

Selon la définition adoptée par le département de l'Énergie des États-Unis, le stockage d'énergie de longue durée désigne généralement les technologies de stockage dont la durée de décharge continue atteint 10 heures ou plus, pouvant couvrir des besoins d'approvisionnement électrique de plusieurs jours, semaines voire mois, principalement pour faire face aux périodes prolongées de faible vent, de faible ensoleillement et aux variations saisonnières de l'offre et de la demande énergétiques. En comparaison, le stockage de moyenne durée est généralement de 8 à 24 heures, principalement destiné au transfert de charge quotidien. Les définitions du stockage de longue durée varient selon les institutions et les marchés, certains projets commerciaux classant même les systèmes de stockage de 4 heures dans la catégorie du stockage de longue durée.

En juillet 2026, la capacité opérationnelle des systèmes de stockage par batteries à l'échelle des services publics aux États-Unis dépassait 50 GW ; au premier trimestre 2026, 9,7 GWh de nouvelles installations de stockage par batteries ont été ajoutées, soit une croissance de 32 % en glissement annuel. Les capacités installées de stockage à l'échelle des services publics en Californie, au Texas et en Arizona atteignent respectivement 60 GWh, 29,2 GWh et 20,2 GWh. On estime qu'en 2031, la capacité cumulée de stockage par batteries en exploitation aux États-Unis atteindra 200 GW/655 GWh, dont environ 85 % des nouvelles installations entre 2026 et 2031 proviendront du secteur des services publics.

Les batteries lithium-ion bénéficient d'une maturité commerciale et d'avantages économiques, facilitant l'obtention de financements de projet, mais leur durée de stockage typique reste d'environ 4 heures, ce qui ne permet pas de répondre pleinement à la demande d'approvisionnement continu sur plusieurs jours. Selon la norme plus stricte de 10 heures et plus appliquée aux États-Unis, la capacité installée cumulée de stockage de longue durée est d'environ 16 GWh, dont le stockage par pompage représente plus de 90 %, les autres nouvelles technologies de stockage disposant encore d'un important potentiel de développement. Le projet de stockage Tumbleweed en Californie offre un exemple de prolongation de la durée de stockage des batteries lithium-ion, avec une puissance configurée de 125 MW, une capacité de stockage de 1 000 MWh et une durée de 8 heures.

Le choix des technologies de stockage doit être combiné avec la structure de production d'électricité du futur système électrique et les besoins réels de charge. Dans le scénario de fonctionnement conjoint d'unités de production au gaz naturel à cycle combiné et de systèmes de stockage de longue durée, même si le rendement aller-retour du système de stockage de longue durée n'est que de 60 %, il peut être plus efficace que la combustion supplémentaire de gaz naturel pour l'ajustement de pointe. Les données de référence technique des laboratoires nationaux Sandia montrent que le rendement aller-retour des batteries lithium-ion est de 85 % à 95 %, tandis que celui des batteries à flux et des batteries métal-air est d'environ 70 % à 80 %. Actuellement, l'économie des systèmes de stockage lithium-ion de 4 heures reste supérieure à celle des systèmes de 8 et 10 heures, dont la viabilité économique commerciale peut encore être améliorée.

Les marchés de l'électricité et les mécanismes de rémunération de capacité existants aux États-Unis sont principalement conçus autour de l'approvisionnement électrique de courte durée et reflètent insuffisamment la valeur systémique d'un approvisionnement continu sur plusieurs jours. Le Conseil du stockage de longue durée a noté que certains États préparent des sujets pertinents pour les sessions législatives du début 2027, notamment des arrangements d'achat et des mécanismes de soutien spécifiques pour les projets de stockage de 8 heures et plus. À l'avenir, la capacité des mécanismes de rémunération du marché à couvrir la valeur systémique réelle du stockage de longue durée déterminera la capacité des technologies alternatives à obtenir des financements et à élargir leur déploiement commercial.