Avec le développement de l’autoconsommation se pose la question du stockage de l’électricité par les usagers eux-mêmes. Les solutions à grande échelle se déploient progressivement (stations de transfert d’énergie par pompage, transformation en hydrogène via électrolyse…), mais qu’en est-il des technologies domestiques ?
Selon une étude publiée cet été par le cabinet britannique Wood Mackenzie*, la capacité de stockage résidentiel d’électricité en Europe pourrait être multipliée par cinq d’ici 2024, pour atteindre 6,6 gigawattheures. Les déploiements annuels devraient plus que doubler. Pour autant, un tel rythme est difficilement envisageable à l’heure actuelle en France, compte tenu du prix de l’électricité nettement plus faible que dans les pays voisins, qui n’encourage pas à investir pour atteindre l’autoproduction. À l’instar du Royaume-Uni, la parité réseau avec moyens de stockage – c’est à dire la situation dans laquelle le prix des énergies renouvelables électriques, coût des batteries inclus, s’abaisse au-dessous de celui du marché de détail de l’électricité – ne sera pas atteinte au cours des cinq prochaines années, mais les déploiements devraient se poursuivre indépendamment de cela.
Sur les installations avec stockage, l’étude prévoit des valeurs actuelles nettes (VAN) et des taux de rendement interne (IRR) positifs dès 2021 pour l’Italie et en 2022 pour l’Allemagne, deux pays qui ont fortement développé le stockage résidentiel. Cette tendance prendra plus de temps mais devrait se propager dans toute l’Europe. En France, l’ADEME n’envisage pas de déploiement massif des batteries avant 2025. Dans un avis**, l’Agence note : “À ce jour en métropole, les surcoûts occasionnés par les dispositifs de stockage (coûts initiaux et opérationnels) ne permettent pas de rentabiliser l’installation d’autoconsommation”. Elle attend cependant une baisse importante du coût dans les cinq prochaines années.
Le prix moyen des batteries lithium-ion a diminué de plus de 80 % depuis 2010
Une baisse des coûts attendue
La diminution rapide des coûts des systèmes de stockage est le principal moteur du point de basculement économique mentionné par l’étude de Wood Mackenzie. Les économies d’échelle induites par l’augmentation de la production, à destination notamment des véhicules électriques, ont déjà permis de réduire les prix des batteries lithium-ion de plus de 80 % depuis 2010, selon le cabinet d’étude BloombergNef***. À l’heure actuelle, le prix du stockage revient en moyenne à 209 dollars le kilowattheure. D’ici 2030, ce même kilowattheure devrait passer à 62 dollars. Cette tendance reste encore difficile à percevoir sur le marché pour les particuliers, mais le marché évolue rapidement. Les prix varient de façon importante selon les technologies, les marques et la puissance des batteries. Aussi, de nouveaux opérateurs apparaissent encore sur le marché.
* “Europe residential energy storage outlook 2019-2024” (juin 2019)
** Avis de l’Ademe “L’autoconsommation “d’électricité d’origine photovoltaïque” (fév. 2018)
*** New Energy Outlook 2019 (2019)
Le zinc-air en expérimentation
La technologie de stockage la plus économique pour les particuliers demeure la batterie à plomb ouvert, mais elle implique un entretien régulier. Les batteries AGM (Absorbed Glass Mat) ne nécessitent quant à elles aucun entretien mais affichent un prix supérieur. Enfin, du côté des solutions les plus efficaces et résistantes – mais aussi les plus coûteuses -, on retrouve les batteries lithium-ion, ou dans une moindre mesure les batteries gel.
La startup Zinium, créée en 2016 par EDF, a de son côté innové avec une nouvelle conception zinc-air. Cette technologie cumule les avantages de ne pas surchauffer, de moins polluer et de faire appel à des ressources abondantes sur Terre. De plus, les matériaux utilisés sont bon marché et les procédés de fabrication relativement simples. Les cellules de la batterie se chargeant plutôt lentement (au moins 6h), son rôle est de stocker en journée l’excédent d’électricité produite par des panneaux solaires, pour le consommer le soir ou pendant la nuit. Le premier système Zinium a été conçu pour une maison individuelle et fonctionne depuis 2018 en démonstration. La jeune pousse a démarré ses travaux pour une deuxième génération de cellules, plus performantes et industrialisables.
Comment évaluer l’intérêt d’un dispositif de stockage ?
Dans un guide publié en juin 2019, le Programme d’Action pour la Qualité de la Construction et la Transition Énergétique (PACTE) met à disposition des professionnels du bâtiment 120 pages d’information pour les phases de faisabilité, de conception, de mise en œuvre, d’exploitation et de maintenance d’installations photovoltaïques en autoconsommation.
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