La Suisse à l’heure des batteries
Alors que les batteries de stockage s’installent peu à peu dans le paysage électrique suisse, les conditions de leur déploiement soulèvent encore de nombreuses questions. Explications de Léo Bruel, responsable des départements d’ingénierie chez H2SE Tech SA.
Rappel des faits
La montée en puissance des énergies renouvelables – en particulier le photovoltaïque – transforme en profondeur le fonctionnement des systèmes électriques. Plus décentralisée et plus variable, la production est aussi plus difficile à piloter en temps réel, ce qui renforce les besoins de flexibilité et de gestion du réseau. Dans ce contexte, le stockage, notamment par batteries, s’impose progressivement. Il soulève toutefois des questions d’intégration au réseau, de cadre réglementaire et d’usages.
Le stockage d’électricité est une composante importante de la transition énergétique. À quels besoins répond-il ?
D’abord, au besoin de stabilité du réseau, dans la mesure où la production d’électricité repose de plus en plus sur des énergies renouvelables. Le stockage permet de compenser leur variabilité intrinsèque en rééquilibrant en permanence la production et la consommation. Il y a aussi la volonté d’indépendance énergétique. Grâce au stockage, il est possible de consommer l’électricité produite localement au moment où on en a besoin, et donc de mieux maîtriser les coûts. Enfin, l’évolution des usages – notamment la mobilité électrique – augmente les besoins de flexibilité et de puissance sur les réseaux ; le stockage permet d’y répondre sans transformation lourde des infrastructures. Le besoin de stockage se retrouve d’ailleurs à tous les niveaux du système : les consommateurs cherchent à maximiser leur autoconsommation, les gestionnaires de réseaux de distribution (GRD) à garantir la stabilité et des coûts compétitifs, et les producteurs d’énergie à utiliser ces capacités pour répondre aux besoins du réseau et aux marchés de l’électricité.
À quoi ressemblent les systèmes de batteries de stockage que vous développez ?
Il s’agit de solutions modulaires, qui peuvent s’adapter à des échelles très différentes – de quelques centaines de kilowattheures pour des applications locales, jusqu’à plusieurs dizaines de mégawattheures pour des installations de plus grande taille. Sur le plan technologique, on est aujourd’hui très majoritairement sur des batteries lithium de type LFP (lithium-fer-phosphate). Ce sont des technologies dont les coûts, la sécurité et le dimensionnement sont désormais bien maîtrisés. Ces systèmes sont conçus pour du stockage de courte durée, de quelques heures à une journée. Leur force réside dans leur rapidité de réaction : ils peuvent répondre en moins d’une seconde, ce qui les rend particulièrement efficaces pour fournir les services d’équilibrage et de régulation du réseau.
Le système énergétique suisse repose largement sur les centrales hydroélectriques, notamment pour certains services système. Quel est l’intérêt d’associer des batteries à ces installations ?
Avec le développement des énergies renouvelables, les besoins de régulation et d’équilibrage augmentent, avec des temps de réaction de plus en plus courts. Les turbines hydroélectriques peuvent répondre à ces sollicitations, mais cela génère des contraintes mécaniques importantes. Les batteries permettent ainsi de prendre en charge les premières secondes, ce qui réduit le stress sur les équipements hydromécaniques. Il y a aussi un enjeu lié à la gestion de l’eau : les variations rapides de production impliquent des variations de débit, et les bassins de compensation prévus pour lisser ces variations n’ont pas été dimensionnés pour les besoins actuels du marché. Les agrandir coûte cher et prend des années ; c’est compliqué, voire impossible, dans certains cas. D’où le recours aux batteries. En pratique, les producteurs hydroélectriques préfèrent souvent intégrer des batteries dans leur portefeuille global de centrales pour répondre aux marchés de régulation électrique, plutôt que d’associer systématiquement une batterie à une centrale spécifique.
Dans un réseau suisse très interconnecté, où se situe aujourd’hui la principale complexité technique pour les dispositifs de stockage ?
Principalement au niveau du raccordement des centrales de stockage et de leur intégration dans le réseau. Les batteries nécessitent en effet des systèmes de pilotage, ce qui implique la mise en place de dispositifs de téléconduite et de téléinformation entre les centrales et les GRD, afin qu’ils puissent suivre leur fonctionnement et agir à distance si nécessaire. Le problème est que les réseaux ne disposent pas toujours d’un niveau de monitoring suffisant pour intégrer rapidement ces nouvelles installations. La difficulté consiste donc à démontrer aux GRD que ces centrales peuvent être contrôlées et qu’elles apportent de la flexibilité. C’est vraiment un enjeu important pour le déploiement des projets.
On voit encore peu de projets de stockage à grande échelle en Suisse. Qu’est-ce qui freine leur déploiement ?
Comme évoqué, les freins principaux se situent dans l’implémentation concrète sur les réseaux. Mais ils tiennent aussi au cadre dans lequel ces projets s’inscrivent. Pour l’heure, les systèmes de batteries sont plutôt des projets privés et, même si les GRD doivent répondre aux objectifs politiques, ils conservent un contrôle technique et réglementaire sur ces installations. Dans le cadre des projets que nous menons, nous collaborons avec eux pour définir les conditions d’intégration et répondre à ces contraintes en amont. La stratégie de la Confédération est claire, et elle est plutôt favorable au développement du stockage d’énergie. Certaines associations professionnelles travaillent quant à elles à clarifier et à harmoniser les règles et les contrats liés au stockage, dans le but d’éviter un traitement au cas par cas et de rendre le cadre plus lisible.
Avant de s’intéresser au marché suisse, les fondateurs de H2SE Tech ont d’abord développé des projets dans des zones isolées du Pacifique. Pourquoi cette approche ?
Il y a une quinzaine d’années, le marché européen des renouvelables était encore trop peu mature, sans dynamique politique suffisante. Des programmes innovants nous ont permis de déployer rapidement des projets solaires et de stockage dans des îles du Pacifique, notamment en Nouvelle-Calédonie. Ces marchés nous ont servi de terrain d’expérimentation à grande échelle, dans des conditions climatiques et électriques difficiles, avec de nombreux tests de technologies et des retours d’expérience directs. Nous avons ainsi construit une expertise industrielle solide, qui nous permet aujourd’hui d’aborder le marché suisse, où les besoins sont désormais bien présents.
Propos recueillis par Elodie Maître-Arnaud
L’expert
Léo Bruel est responsable des départements d’ingénierie chez H2SE Tech SA. Basée à Sion, l’entreprise conçoit et réalise des centrales de production et de stockage d’énergie, en s’appuyant sur un savoir-faire EPC (Engineering, Procurement and Construction).
+41 78 318 75 45