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La révolution à venir du stockage de l’énergie

La révolution à venir du stockage de l’énergie

02
Mar 2018

Gadi Taj Ndahumba, Conseiller juridique à l’Etablissement africain de soutien juridique

Avec l’arrivée à maturité de systèmes de stockage d’électricité, les fondements des systèmes énergétiques conventionnels sont remis en question. Cela ouvre aux entreprises qui fournissent l’énergie et aux entrepreneurs africains une opportunité unique de mener la transformation de ce secteur.

Selon le modèle traditionnel, les entreprises fournisseuses d’énergie ont généralement cherché à obtenir des sources d’énergie constantes qui produisent au moins la quantité minimum indiquée par leur courbe de demande (la charge de base). L’utilisation exclusive d’énergies renouvelables, telles l’énergie éolienne ou l’énergie solaire, compliquerait ce mode de gestion, car la production d’électricité fluctuerait constamment, à l’échelle de l’heure, de la journée, et même de la saison. Le stockage d’énergie, au contraire, facilite un recours plus étendu aux sources renouvelables.

Au-delà du risque de ne pas avoir assez d’énergie pendant les périodes de pointe, la variabilité de la production énergétique pose des problèmes techniques. Un équilibre optimal entre la demande et la fourniture d’électricité (la fréquence du système) est essentiel pour préserver l’intégrité du réseau. Et la fréquence du système est beaucoup plus difficile à réguler avec des sources d’énergie intermittentes.

Les producteurs d’énergie solaire ont activement cherché des moyens de limiter l’impact de la fluctuation de leur production en développant des batteries plus performantes. Aujourd’hui, ces batteries peuvent stocker de l’énergie jusqu’à une demi-journée avec une perte d’énergie limitée. Elles peuvent également libérer de l’électricité presque instantanément lorsque la consommation augmente. Même les parcs éoliens, qui n’étaient traditionnellement pas équipés de systèmes de stockage, ont récemment commencé à inclure des batteries afin d’atténuer les problèmes de production de l’énergie éolienne liés à la prévisibilité, la fréquence et le contrôle de la montée en énergie.

Malheureusement, aujourd’hui, le stockage de l’électricité n’est surtout discuté que lorsqu’il s’agit de choisir la batterie qui équipera une installation particulière de production d’énergie renouvelable, en particulier en Afrique. Il est rarement présenté comme un projet en soi, qui permettrait d’améliorer la stabilité, la fiabilité et la résilience du réseau. La diversité des technologies de stockage de l’électricité et les avantages de chacune d’entre elle sont donc souvent négligés.

D’abord, elles en sont à des stades de développement et de maturité industrielle différents (figure 1).

Figure 1 : Maturité des technologies de stockage d’énergie (Source: International Energy Agency – Energy Storage Technology Roadmap Report, OECD/IEA (2014))

Ensuite, beaucoup d’entre elles ont des capacités et des durées de décharge différentes, ce qui leur permettra de contribuer de diverses façons à l’optimisation de la production d’électricité globale (figure 2).

Figure 2 : Puissance nécessaire en fonction de la durée de décharge (Source: International Energy Agency – Energy Storage Technology Roadmap Report, OECD/IEA (2014))

L’intégration de certaines de ces technologies dans un réseau déterminera sa capacité totale de stockage avec, potentiellement, une réponse rapide et une production sans émissions d’une part, et une capacité de stockage saisonnier d’autre part. Les dispositifs de stockage seront chargés ou déchargés en fonction de l’augmentation ou de la diminution de la fréquence du système, pour le maintenir dans les limites préétablies tout en réduisant la perte du surplus d’énergie généré pendant les pointes de production. En outre, cela fournira une résilience énergétique, aspect qui devient particulièrement important avec l’accroissement de l’instabilité des conditions météorologiques. Ainsi, le potentiel de ces technologies laisse peu de doute qu’au moins certaines d’entre elles deviendront des outils essentiels dans la conception et l’amélioration de tous les réseaux électriques.

Mais alors, pourquoi les technologies de stockage d’énergie devraient-elles être plus importantes en Afrique subsaharienne qu’ailleurs ? Parce qu’elles permettront aux entreprises fournisseuses d’électricité de repenser leur approche de la charge de base à un moment essentiel dans le déploiement de leur réseau.

Confrontés à un déficit énergétique décourageant, les fournisseurs africains ont fortement tendance à se concentrer sur les projets d’énergie de base qui ont le potentiel d’augmenter considérablement la capacité globale de leurs réseaux. Sauf pour les projets hydroélectriques, cette approche exclut généralement la plupart des énergies renouvelables et implique des projets à forte intensité de capital. Cependant, dans le contexte africain, le simple coût d’une centrale électrique traditionnelle présente des défis importants lors de la recherche de financement. De plus, le faible taux de connectivité au réseau fait qu’il est difficile de prouver qu’il y aura une demande capable d’absorber une augmentation de capacité aussi importante, aggravant d’autres problèmes de rentabilité déjà existants. Par conséquent, il n’est pas facile de réaliser un tour de table financier. Et chaque échec est un recul important pour un pays dans son progrès vers l’autonomie énergétique.

Les projets d’énergie renouvelable, plus petits et plus flexibles, sont plus faciles à financer. Ils peuvent aussi fournir aux réseaux peu développés des augmentations progressives de la capacité d’approvisionnement qui suivront de plus près la croissance de la demande. Les solutions de stockage d’énergie ont donc le potentiel de changer la dynamique actuelle en transformant les projets d’énergie renouvelable en unités de production d’énergie de base. Cela permettrait par conséquent d’accélérer le développement de la capacité de production d’énergie de nombreux pays africains. Cela ouvrira le marché pour les projets d’énergie renouvelable en Afrique davantage que partout ailleurs car la plupart des réseaux y sont encore peu développés.

C’est vrai, plusieurs technologies de stockage d’électricité sont encore trop coûteuses pour être viables, et d’autres auront besoin de temps avant d’être commercialisées. Cependant, comme cela s’est produit pour les énergies renouvelables, le coût de bon nombre de ces technologies devrait diminuer rapidement grâce à la concurrence dans l’innovation et aux économies d’échelle. Les technologies de stockage de l’énergie seront au centre de la transformation de nos marchés de l’énergie, et elles constituent une opportunité exceptionnelle pour les réseaux électriques en phase de démarrage d’ouvrir la voie vers des systèmes énergétiques entièrement optimisés. Cela permettra aux fournisseurs africains d’utiliser un plus grand nombre de sources d’énergie et d’améliorer significativement l’efficacité de leur production d’électricité.

Gadi Taj Ndahumba

Gadi Taj Ndahumba is a Legal Counsel at the African Legal Support Facility (ALSF), an organization hosted by the African Development Bank, where he provides transactional support to numerous African governments in the context of energy and infrastructure projects. He is currently involved in several projects on the continent which aim to solve the energy deficit of Sub-Saharan African countries through conventional and innovative technologies.

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    Gadi Taj Ndahumba
    Gadi Taj Ndahumba is a Legal Counsel at the African Legal Support Facility (ALSF), an organization hosted by the African Development Bank, where he provides transactional support to numerous African governments in the context of energy and infrastructure projects. He is currently involved in several projects on the continent which aim to solve the energy deficit of Sub-Saharan African countries through conventional and innovative technologies.
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