Comment planifier la mise en service réussie d’un SSEB?

En plus d’une réglementation stable, les projets de SSEB doivent tenir compte de trois éléments essentiels à la réussite : choix de la technologie, modèles commerciaux et stratégies d’exécution. Il existe plusieurs solutions différentes pour chacun de ces éléments. Chaque projet utilise une combinaison unique en fonction des besoins énergétiques de son emplacement, de l’état des lieux, du niveau d’investissement ainsi que de la capacité d’approvisionnement et de la maturité internes du promoteur.

Dans cet article, nous présenterons des options de technologie, des modèles commerciaux et des stratégies d’exécution pour vous aider à déterminer ce qui fonctionne le mieux pour votre système de stockage d’énergie par batterie.

Les batteries ne sont pas toutes fabriquées de manière égale. Le choix dépend de la durée nécessaire pour le stockage d’énergie et de sa fréquence d’utilisation.

Les batteries au lithium-ion sont les « bêtes de somme » des batteries. Elles dominent le marché d’aujourd’hui et ont déjà fait leurs preuves à grande échelle il y a longtemps. Ces batteries sont compactes, rapides et efficaces, ce qui en fait un bon choix pour de grands projets. Un exemple d’utilisation est la batterie de Hornsdale, en Australie (page en anglais), qui stabilise le réseau et appuie l’intégration des énergies renouvelables. Elle célébrera d’ailleurs bientôt sa première décennie d’existence.

Les piles d’oxydoréduction fonctionnent comme des réservoirs de carburant rechargeables. Elles stockent l’énergie dans de grands réservoirs d’électrolytes liquides pendant leur chargement. Ces batteries s’avèrent être les plus concurrentielles pour les applications de longue durée (périodes de huit heures ou plus) et subissent une dégradation minimale malgré les milliers de cycles effectués.

Le stockage d’énergie par air comprimé est une nouvelle technologie utilisée dans plusieurs régions du monde, mais elle exige la bonne géologie, comme des cavernes de sel ou des réservoirs de gaz épuisés.

Il existe d’autres technologies émergentes qui en sont encore à leurs balbutiements. Il s’agit notamment de systèmes par gravité, de batteries à semi-conducteurs et d’accumulateurs métal-air qui ont tous le potentiel de rendre le stockage plus sécuritaire, long et économique. Les avancées et les innovations au sein des types de technologie existants, comme le sodium-ion (semblable au lithium-ion, mais se servant d’un procédé chimique différent), sont également des solutions recherchées pour améliorer le coût, l’efficacité, la sécurité et la durabilité.

Les systèmes ont aussi différentes durées. Les définitions varient parfois d’une région à l’autre, mais en général, les systèmes de courte durée fournissent moins de quatre heures de stockage d’énergie, réagissent en quelques secondes pour stabiliser le réseau et passent facilement à la production d’énergie éolienne ou solaire. Ces systèmes fournissent également des services comme la régulation de la fréquence et une capacité de redémarrage à froid.

De leur côté, les systèmes de durée moyenne fournissent de l’énergie pendant quatre à huit heures. Ils sont conçus pour emmagasiner l’énergie renouvelable accumulée en après-midi, comme l’énergie solaire, qui servira ensuite lors des périodes de pointe en soirée. Ces systèmes réduisent la dépendance aux centrales au gaz, améliorent l’efficacité du marché et diminuent l’encombrement du réseau.

Enfin, les systèmes à longue durée, qui fournissent de l’énergie pendant plus de huit heures, sont essentiels pour combler un écart de plusieurs jours, voire un écart saisonnier, pendant lequel les sources d’énergie renouvelable ne produisent pas d’électricité. Des technologies, comme les piles d’oxydoréduction, le stockage d’énergie par air comprimé et les accumulateurs fer-air, sont créées pour répondre à ce besoin.

La manière de générer de l’argent est la clé de la réussite des projets de SSEB. Dans le cas des modèles commerciaux, il existe trois options principales : le modèle commercial traditionnel, le modèle contractuel et le modèle hybride. Le niveau de flexibilité et la quantité de sources de revenus diffèrent d’un modèle à l’autre.

Le modèle commercial traditionnel est le plus flexible. L’arbitrage d’énergie, où la batterie se charge lorsque l’électricité est peu coûteuse et se décharge lorsque les prix sont élevés, en est un exemple. D’autres exemples sont les services essentiels et auxiliaires, comme la régulation de la fréquence. Les projets utilisant ce type de modèle peuvent être très profitables, mais sont aussi très volatils puisque les revenus fluctuent en fonction de la valeur du marché, influencée par l’offre et la demande. Ce modèle fonctionne le mieux dans les endroits où les signaux de prix sont forts et où le marché est très volatil, comme en Californie ou en Australie.

Le modèle contractuel vise la stabilité. L’électricité produite par la batterie est liée à une entente à long terme, habituellement sur une période de 10 à 20 ans. Ces ententes offrent un flux de trésorerie prévisible, ce qui rend le projet finançable pour les prêteurs et les investisseurs. Les ententes prennent différentes formes, notamment les marchés de capacité, les schèmes appuyés par le gouvernement, les accords d’exploitation et le péage virtuel. Le programme d’approvisionnement LT2 de l’Ontario (page en anglais) en est un exemple. Il offre des contrats d’une durée allant jusqu’à 20 ans, ce qui réduit considérablement le risque et attire de grands investisseurs institutionnels.

Le modèle hybride, ou le stockage de valeur, exige une seule batterie qui perçoit des revenus de plusieurs sources. Cette méthode est souvent nommée l’empilement de revenus. Un exemple courant consiste à participer aux marchés auxiliaires et énergétiques (c.-à-d. arbitrage). Cette approche maximise la valeur, mais exige des systèmes de contrôle avancé et des règles de marché claires pour éviter les conflits entre les différents services. La Californie et l’Australie sont des chefs de file de ce modèle, où de nombreux projets empilent trois services ou plus.

Comprendre le modèle qui convient à vos besoins permet d’aborder les défis liés à la mise en service d’un SSEB et de tirer profit de son plein potentiel dans le cadre de la transition énergétique

Chaque projet doit aussi avoir la bonne stratégie d’exécution, car les différentes approches déterminent le niveau de participation et ont diverses répercussions sur les résultats du projet. Il existe plusieurs stratégies d’exécution pour les projets de BESS dont le niveau de participation et de gestion des risques varie pour le propriétaire du projet. Voici les stratégies les plus courantes :

La stratégie d’ingénierie, approvisionnement et construction (IAC) clé en main offre une approche plus indirecte, où l’entrepreneur est responsable de la majorité du projet, du début à la fin. Avec cette stratégie, le propriétaire obtient les clés d’un projet terminé.

Une stratégie de partage des contrats exige un contrat intégrant avec le fournisseur pour l’équipement à long délai de livraison, ainsi qu’un autre contrat intégrant avec l’entrepreneur en conception-construction pour les composants connexes types.

Une stratégie d’équipe de projet intégrée signifie que le propriétaire collabore étroitement avec les fournisseurs et les entrepreneurs en assurant la gestion quotidienne des activités et des interfaces.

Enfin, la stratégie de participation précoce de l’entrepreneur exige sa participation dès les débuts du projet, souvent avant même l’établissement final des coûts pour les étapes de construction afin de lancer les études techniques et de constructibilité, ce qui réduit les risques et les primes.

Les systèmes de stockage d’énergie par batterie se sont développés au cours de la dernière décennie et comptent maintenant des projets couronnés de succès entre autres au Canada, aux États-Unis, en Australie et au Royaume-Uni. Ces projets de SSEB fournissent une stabilité au réseau, réduisent les émissions de gaz à effet de serre et appuient les énergies renouvelables. Chaque projet est une combinaison unique de technologie, de modèle commercial et de stratégie d’exécution qui fonctionne le mieux pour les besoins énergétiques et la confiance des investisseurs.

Découvrez la versatilité et l’évolutivité des systèmes de stockage d’énergie par batterie dans les différentes régions ainsi que leur rôle critique dans le soutien de la transition énergétique. Apprenez-en plus sur les technologies, les modèles commerciaux et les stratégies d’exécution utilisés dans le cadre de l’installation de stockage d’énergie Oneida, la grosse batterie de l’État de Victoria, la réserve énergétique de Hornsdale, l’accumulateur fer-air de Form Energy, le Super Hub d’Oxford et le SSEB Summerview de TransAlta (ces liens mènent tous à des pages en anglais).