Le marché chinois du stockage optique en 2023

Le 13 février, l'Administration nationale de l'énergie a tenu une conférence de presse régulière à Pékin. Wang Dapeng, directeur adjoint du Département des énergies nouvelles et renouvelables de l'Administration nationale de l'énergie, a annoncé qu'en 2022, la nouvelle capacité installée de production d'énergie éolienne et photovoltaïque du pays dépasserait les 120 millions de kilowatts, pour atteindre 125 millions de kilowatts, franchissant ainsi la barre des 100 millions de kilowatts pour la troisième année consécutive et établissant un nouveau record.

Liu Yafang, directrice adjointe du Département de la conservation de l'énergie et des équipements scientifiques et technologiques de l'Administration nationale de l'énergie, a déclaré qu'à la fin de 2022, la capacité installée des nouveaux projets de stockage d'énergie en service dans tout le pays avait atteint 8,7 millions de kilowatts, avec une durée moyenne de stockage d'énergie d'environ 2,1 heures, soit une augmentation de plus de 110 % par rapport à la fin de 2021.

Ces dernières années, dans le cadre de la stratégie de réduction des émissions de carbone, le développement rapide des énergies nouvelles, telles que l'éolien et le solaire, s'est accéléré. Cependant, la volatilité et l'irrégularité de ces énergies nouvelles constituent un obstacle à la garantie d'un approvisionnement stable en électricité. Le stockage et la distribution des énergies nouvelles se sont progressivement imposés comme la norme. Ces solutions permettent de limiter les fluctuations de la production d'énergie renouvelable, d'optimiser son utilisation, de réduire les écarts par rapport au plan de production, d'améliorer la sécurité et la stabilité du réseau électrique et de fluidifier le trafic sur les lignes de transport.

Le 21 avril 2021, la Commission nationale du développement et de la réforme et l'Administration nationale de l'énergie ont publié les Orientations relatives à l'accélération du développement du stockage des énergies nouvelles et ont sollicité l'avis de l'ensemble de la société. Ce document stipule clairement que la capacité installée de stockage des énergies nouvelles devra dépasser 30 millions de kilowatts d'ici 2025. Selon les statistiques, fin 2020, la Chine avait mis en service une capacité installée cumulée de stockage électrochimique de l'énergie de 3 269,2 mégawatts, soit 3,3 millions de kilowatts. Conformément à l'objectif d'installation proposé dans le document, d'ici 2025, la capacité installée de stockage électrochimique de l'énergie en Chine devrait être multipliée par dix environ.

Aujourd'hui, face au développement rapide du photovoltaïque couplé au stockage d'énergie, et grâce au soutien des politiques et du marché, quel est l'état du marché du stockage d'énergie ? Qu'en est-il du fonctionnement des centrales de stockage d'énergie déjà en service ? Jouent-elles pleinement leur rôle et apportent-elles la valeur escomptée ?

Jusqu'à 30 % de stockage !

De l'optionnel à l'obligatoire, l'ordre d'allocation de stockage le plus strict a été émis

D'après les statistiques du Réseau international de l'énergie/Photovoltaïque (PV-2005), 25 pays ont, à ce jour, publié des réglementations précisant les exigences relatives à l'installation et au stockage de l'énergie photovoltaïque. En général, la plupart des régions exigent que la capacité de distribution et de stockage des centrales photovoltaïques représente entre 5 % et 30 % de la capacité installée, et que le temps d'installation soit généralement de 2 à 4 heures, voire d'une heure dans certaines régions.

Parmi ces villes, Zaozhuang, dans la province du Shandong, a pris en compte l'échelle de développement, les caractéristiques de la charge, le taux d'utilisation photovoltaïque et d'autres facteurs, et a configuré ses installations de stockage d'énergie en fonction de la capacité installée (de 15 % à 30 %, ajustée selon le stade de développement) et d'une durée de 2 à 4 heures, ou a loué des installations de stockage d'énergie partagées de capacité équivalente. Ces installations constituent désormais le plafond des exigences actuelles en matière de distribution et de stockage photovoltaïques. Par ailleurs, le Shaanxi, le Gansu, le Henan et d'autres régions exigent un taux de distribution et de stockage de 20 %.

Il convient de noter que le Guizhou a publié un document précisant que les projets de nouvelles énergies doivent garantir une autonomie de deux heures en construisant ou en acquérant des systèmes de stockage d'énergie à un taux d'au moins 10 % de leur capacité installée (ce taux pouvant être ajusté dynamiquement en fonction des besoins réels) afin de répondre à la demande de pointe. Pour les projets de nouvelles énergies sans stockage, le raccordement au réseau est temporairement suspendu, ce qui constitue la mesure la plus contraignante en matière d'allocation et de stockage.

Équipements de stockage d'énergie :

Il est difficile de réaliser des bénéfices et l'enthousiasme des entreprises n'est généralement pas élevé.

Selon les statistiques du Réseau international de l'énergie/Publication photovoltaïque (PV-2005), en 2022, 83 projets de stockage d'énergie éolienne et solaire ont été signés ou planifiés à travers le pays, représentant une capacité totale de 191,553 GW et un investissement total de 663,346 milliards de yuans.

Parmi les projets de taille définie, la Mongolie-Intérieure arrive en tête avec 53,436 GW, suivie du Gansu avec 47,307 GW et du Heilongjiang avec 15,83 GW. Les projets des provinces du Guizhou, du Shanxi, du Xinjiang, du Liaoning, du Guangdong, du Jiangsu, du Yunnan, du Guangxi, du Hubei, de Chongqing, du Jiangxi, du Shandong et de l'Anhui dépassent tous 1 GW.

Alors que les nouvelles centrales de répartition et de stockage d'énergie se sont multipliées, les centrales de stockage d'énergie mises en service se trouvent dans une situation préoccupante. Un grand nombre de projets de stockage d'énergie auxiliaires sont à l'arrêt et leur situation devient de plus en plus problématique.

D'après le « Rapport de recherche sur l'exploitation de la distribution et du stockage des nouvelles énergies » publié par l'Union chinoise de l'électricité, le coût des projets de stockage d'énergie se situe généralement entre 1 500 et 3 000 yuans/kWh. En raison des différentes contraintes, les écarts de coûts entre les projets sont importants. Dans la pratique, la rentabilité de la plupart des projets de stockage d'énergie reste faible.

Ceci est indissociable des contraintes de la réalité. D'une part, en matière d'accès au marché, les conditions d'accès des centrales de stockage d'énergie au marché de gros de l'électricité restent à clarifier, et les règles de négociation doivent encore être améliorées. D'autre part, en matière de tarification, la mise en place d'un mécanisme de tarification indépendant de la capacité pour les centrales de stockage d'énergie côté réseau n'a pas été retardée, et le secteur dans son ensemble manque encore d'une logique commerciale complète pour orienter les capitaux privés vers les projets de stockage d'énergie. Par ailleurs, le coût du stockage d'énergie nouvelle est élevé et son rendement faible, et les canaux de redistribution sont rares. Selon les médias, actuellement, le coût de la distribution et du stockage de l'énergie nouvelle est supporté par les entreprises de développement des énergies renouvelables, sans être répercuté sur les acteurs en aval. L'augmentation du coût des batteries lithium-ion exerce une pression accrue sur les entreprises de développement des énergies renouvelables et influence leurs décisions d'investissement. De plus, ces deux dernières années, la hausse du prix du silicium en amont de la chaîne de valeur photovoltaïque a entraîné une forte fluctuation des prix. Pour les entreprises d'énergies nouvelles soumises à la distribution et au stockage forcés, il ne fait aucun doute que ces deux facteurs ont alourdi la charge pesant sur les entreprises de production d'électricité à partir de nouvelles énergies, ce qui explique le faible enthousiasme général des entreprises pour la distribution et le stockage de ces énergies.

Principales contraintes :

Le problème de la sécurité du stockage d'énergie reste à résoudre, et l'exploitation et la maintenance de la centrale électrique sont difficiles.

Ces deux dernières années, de nouveaux types de stockage d'énergie ont connu un essor considérable et leur utilisation s'est largement répandue, tandis que la question de la sécurité de ces systèmes est devenue de plus en plus préoccupante. Selon des statistiques incomplètes, depuis 2018, plus de 40 incidents d'explosion et d'incendie de batteries de stockage d'énergie ont été recensés dans le monde. Parmi eux, l'explosion de la centrale électrique de stockage d'énergie de Pékin, le 16 avril 2021, a particulièrement marqué les esprits. Cet événement a causé la mort de deux pompiers, blessé un autre et porté disparu un employé de la centrale. Les batteries de stockage d'énergie actuelles présentent des problèmes tels qu'une sécurité et une fiabilité insuffisantes, un cadre normatif et des spécifications peu clairs, une mise en œuvre inadéquate des mesures de gestion de la sécurité et des mécanismes d'alerte et d'urgence imparfaits.

De plus, face aux coûts élevés, certains constructeurs de projets de stockage d'énergie ont opté pour des produits peu performants et peu coûteux, ce qui accroît les risques potentiels pour la sécurité. On peut donc affirmer que la sécurité est un facteur déterminant pour le développement sain et stable du stockage d'énergie à grande échelle et qu'il est urgent d'y remédier.

En matière d'exploitation et de maintenance des centrales électriques, selon un rapport de l'Union chinoise de l'électricité, le nombre de cellules électrochimiques est considérable, et le nombre de cellules unitaires des projets de stockage d'énergie atteint des dizaines, voire des centaines de milliers. De plus, les coûts d'amortissement, les pertes d'efficacité de conversion d'énergie, la dégradation de la capacité des batteries et d'autres facteurs liés à l'exploitation augmentent fortement le coût du cycle de vie de l'ensemble de la centrale de stockage d'énergie, ce qui rend sa maintenance extrêmement complexe. L'exploitation et la maintenance des centrales de stockage d'énergie font appel à des compétences en électricité, chimie, contrôle et autres disciplines. Actuellement, ces opérations sont vastes et nécessitent un renforcement des compétences du personnel d'exploitation et de maintenance.

Opportunités et défis sont indissociables. Comment optimiser le rôle des nouvelles technologies de distribution et de stockage d'énergie et apporter des réponses satisfaisantes pour atteindre l'objectif de double neutralité carbone ?

Le « Symposium sur le stockage de l'énergie et les nouveaux systèmes énergétiques », organisé par le Réseau international de l'énergie, Photovoltaic Headlines et Energy Storage Headlines, sur le thème « Nouvelles énergies, nouveaux systèmes et nouvelle écologie », se tiendra à Pékin le 21 février. Par ailleurs, le « 7e Forum chinois de l'industrie photovoltaïque » se tiendra à Pékin le 22 février.

Ce forum vise à créer une plateforme d'échange axée sur la valeur pour l'industrie photovoltaïque. Il invite les dirigeants, experts et universitaires de la Commission nationale du développement et de la réforme, de l'Administration de l'énergie, les experts reconnus du secteur, les associations professionnelles, les instituts de recherche scientifique, les bureaux d'études et autres institutions, ainsi que les entreprises d'investissement énergétique telles que Huaneng, le Groupe national de l'énergie, la Société nationale d'investissement énergétique, China Energy Conservation, Datang, Three Gorges, China Nuclear Power Corporation, China Guangdong Nuclear Power Corporation, State Grid, China Southern Power Grid, et les entreprises de fabrication de la chaîne de valeur de l'industrie photovoltaïque. Les professionnels, tels que les entreprises d'intégration de systèmes et les entreprises EPC, pourront ainsi discuter et échanger en profondeur sur des sujets d'actualité comme la politique, la technologie, le développement et les tendances de l'industrie photovoltaïque dans le contexte du nouveau système électrique, afin de contribuer au développement intégré de l'ensemble du secteur.

Le « Symposium sur le stockage de l'énergie et les nouveaux systèmes énergétiques » abordera des sujets d'actualité tels que les politiques, les technologies et l'intégration du stockage optique dans le secteur du stockage de l'énergie. Des entreprises comme National Energy Group, Trina Solar, Easter Group, Chint New Energy, Kehua Digital Energy, Baoguang Zhizhong, Aishiwei Storage et Shouhang New Energy se pencheront sur les défis à relever pour construire un nouvel écosystème dans le contexte du « double carbone », afin de parvenir à un développement durable et mutuellement avantageux de ce nouvel écosystème. Ce symposium offrira également de nouvelles idées et perspectives.