Il est possible de voir concrètement et de quantifier à quoi peuvent servir les batteries.Elles sont utiles pour ajuster en continu de la fourniture à la consommation mais inutiles, inefficaces, pour compenser les fluctuations des éoliennes et du photovoltaïque, même les fluctuations quotidiennes du photovoltaïque (contrairement à ce qui se dit souvent). Vous pouvez vous en rendre compte de visu en quelques clics sur le simulateur publié ici :
Ci-dessous, une illustration.
Elles sont utiles pour ajuster en continu de la fourniture à la consommation mais inutiles, inefficaces, pour compenser les fluctuations des éoliennes et du photovoltaïque, même les fluctuations quotidiennes du photovoltaïque (contrairement à ce qui se dit souvent). Vous pouvez vous en rendre compte de visu en quelques clics sur le simulateur publié ici : www.hprevot.fr
Ci-dessous, une illustration.
Henri Prévot, ingénieur X-mines.
Une batterie ne peut se charger que si le parc de production peut produire plus que ce qui est consommé ET si elle n’est pas déjà complètement chargée ; elle ne peut fournir du courant que si l’on en a besoin ET si elle est chargée. Cela fait beaucoup de conditions. L’observation heure par heure montre que les capacités de stockage sont de fait peu utilisées.
L’outil de simulation que je publie suppose que les batteries ne sont chargées que par de l’électricité produite sans émission de CO2 (en réalité, si l’on veut s’en servir pour diminuer les capacités de pointe, on les rechargera aussi avec de l’électricité produite à partir de gaz…).
Par exemple, en supposant que la consommation augmentera de 20% en été et 40 % en hiver (pour remplacer le carburant, le fioul et le gaz), ce qui conduit à 609 TWh, en supposant 30 GW nucléaire, 150 GW éolien dont 100 GW en mer et 150 GW solaire, avec une capacité d’électrolyse de 25 GW, sans batteries, s’il n’y a pas de limite d’accès au réseau des productions intermittentes (ce qui est loin d’être le cas) la production à partir de gaz fossile est de 16,6 TWh (si la limite est la même qu’aujourd’hui, c’est 80,8 TWh) – on retrouve cela en quelques clics à l’aide du simulateur (il suffit de modifier les capacités nucléaire, éolienne, dont sur mer, PV, capacité de l’électrolyseur et capacité des batteries). Les Steps produisent de l’électricité 1500 heures. Les dépenses sont de 68,6 G€/an soit 125 €/MWh.
Avec 50 GWh de batteries, la production à partir de gaz fossile est de 12,04 TWh. L’effet sur la consommation de gaz fossile est donc très faible. Les dépenses sont de 68,7 G€/an. La différence est très faible car le simulateur suppose que les batteries permettent de diminuer la capacité de production de pointe de 10 GW. Le coût des batteries est de 200 €/kWh de contenu ; la durée de vie de 10 ans ; le taux d’actualisation de 5 %.
Avec 100 GWh de batteries, la production à partir de gaz fossile est de 10,56 TWh. Les dépenses sont de 69,9 G€/an ; la différence est de 1,2 milliards par an car je suppose que les batteries ne peuvent pas diminuer la capacité de pointe de plus de 10 GW.
Sur le papier, cela ne coûte rien de pousser la capacité de stockage à 1000 GWh. C’est par exemple la capacité de 10 millions de batteries d’automobiles de 100 kWh. La production à partir de gaz fossile serait alors de 1,16 TWh, les dépenses de 92,9 G€/an, soit 170 €/MWh. Les batteries et/ou les steps fournissent 1774 heures par an, soit à peine 280 h plus que sans batteries. Si le coût des batteries était compté pour 100 €/kWh seulement, le dépenses seraient de 80 milliards, soit 146 €/MWh. Avec une contrainte d’accès au réseau comme aujourd’hui, la production à partir d’énergie fossile serait de 69 TWh. Dans cette simulation les batteries sont donc inutiles car elles n’apportent pas l’inertie dont le réseau électrique a besoin.
Conclusion, les batteries sont utiles pour diminuer la capacité de pointe ; je calcule par ailleurs, en regardant heure par heure ce qui est demandé au déstockage et au gaz, qu’elles permettraient de mieux utiliser la capacité de stockage existante dans les Steps, les lacs de barrage et la modulation possible des retenues de fleuve, mais dans la limite de quelques GWh et quelques GW seulement. C’est aussi un très bon moyen de réglage primaire. Mais elles sont inutiles pour pallier les fluctuations du vent et du soleil – même les fluctuations journalières du soleil ! En effet, l’hiver, le soleil ne suffit pas à charger les batteries pendant la journée et, l’été, il y a généralement, la nuit, suffisamment d’électricité produite par le nucléaire l’hydraulique et le vent ; il est rare de voir des décharges de batterie la nuit en été.
Cordialement.
Henri Prévot
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