Coût du stockage de l'énergie pour différentes technologies
Les données pertinentes montrent que la proportion de la capacité installée d'énergie éolienne et photovoltaïque dans la capacité installée totale du système électrique mondial est passée de 6,7% en 2012 à 20,9% en 2021, et que la proportion de la capacité installée d'énergie éolienne et photovoltaïque en Chine a atteint 26,7% en 2021.Toutefois, en raison de la volatilité de l'énergie éolienne et photovoltaïque, la proportion de la production d'énergie éolienne et photovoltaïque dans la production totale d'énergie en Chine n'est que de 12,1%, soit 14,6% de moins que la capacité installée. Par conséquent, la Chine a abandonné l'énergie éolienne et photovoltaïque à grande échelle.
Le stockage de l'énergie est la clé de l'amélioration de la flexibilité du système électrique. La configuration du stockage de l'énergie peut promouvoir la consommation d'énergies nouvelles et réduire la perte d'énergie éolienne et photovoltaïque. En Chine, il existe Les 10 premières entreprises de batteries de stockage d'énergie.
Cependant, face aux nombreuses technologies de stockage de l'énergie, le choix de la technologie la plus compétitive en termes de coût est devenu l'une des questions les plus préoccupantes, qui est étroitement liée au coût du stockage de l'énergie. Cet article analyse les problèmes liés au coût du stockage de l'énergie de différentes technologies.
Comment calculer le coût du stockage de l'énergie
À l'heure actuelle, les gens se concentrent sur le coût du stockage de l'énergie principalement pour vérifier le coût final de l'installation dans le cadre du projet d'appel d'offres, mais il y a un problème parce que le soi-disant coût du stockage de l'énergie n'inclut pas les coûts d'exploitation et de maintenance, les pertes futures et d'autres questions.
Nous devons donc introduire un concept permettant de calculer le rapport entre la valeur actuelle du coût total et le stockage total/la production d'énergie au cours du cycle de vie du projet afin de déterminer le coût du stockage de l'énergie.
Le LCOE (levelized kilowatt hour cost) est utilisé pour calculer le coût de production de l'énergie traditionnelle. Une méthode de calcul similaire du coût du stockage de l'énergie est le LCOS (levelized energy storage cost). Le coût total du LCOS comprend le coût d'installation initial, le coût d'exploitation annuel et le coût de la perte de puissance. Le rapport entre le coût total et le nombre de cycles de vie est le LCOS.
Calcul du coût des différentes technologies de stockage de l'énergie
Supposons que la durée de vie d'une batterie lithium-ion et d'une batterie sodium-ion soit de 12 ans, que la durée de vie d'une batterie à flux liquide soit de 20 ans, que la durée de vie d'un système de stockage d'énergie à air comprimé soit de 30 ans et que la durée de vie d'un système de stockage par pompage soit de 50 ans. Le coût par kilowattheure de chaque technologie de stockage d'énergie est calculé comme suit :
| Technologie de stockage de l'énergie | Durée de vie du système de stockage d'énergie/an | Durée du cycle/année | LCOS/ RMB |
|---|---|---|---|
| Batterie au lithium-ion | 12 | 365 | 0.564 |
| Batterie à ions sodium | 12 | 365 | 0.727 |
| Batterie à flux de vanadium | 20 | 365 | 0.407 |
| Nouvelle batterie d'écoulement | 20 | 365 | 0.213 |
| Stockage d'énergie par air comprimé | 30 | 365 | 0.459 |
| Stockage par pompage | 50 | 365 | 0.255 |
On peut constater que le coût de la technologie de stockage de l'énergie est classé par ordre décroissant : batterie sodium-ion, batterie lithium-ion, stockage de l'énergie par air comprimé, batterie à flux liquide tout vanadium, stockage par pompage et nouvelle batterie à flux liquide.
Parmi eux, le nouveau liquide batterie d'écoulement Il reste encore beaucoup de problèmes à résoudre à l'heure actuelle, comme la faible densité de la batterie, la plage de température de fonctionnement étroite, etc. Par conséquent, le coût le plus bas est celui de l'accumulation par pompage.
Comparaison des différents coûts de stockage de l'énergie
Selon des données pertinentes, le prix moyen de l'électricité sur le réseau en Chine au cours du premier semestre de cette année était de 0,35 RMB/KWh. De ce point de vue, on peut voir pourquoi la construction actuelle de systèmes de stockage d'énergie à grande échelle dépend encore des politiques.
À l'heure actuelle, les batteries lithium-ion représentent la plus grande part des nouvelles formes de stockage de l'énergie, dont le coût peut atteindre 0,564 RMB, soit un prix encore plus élevé que celui du réseau, ce qui signifie que l'abandon de l'énergie éolienne et de l'énergie photovoltaïque présente plus d'avantages que la construction de centrales de stockage de l'énergie.
Bien entendu, les données ci-dessus sont en retard et ne peuvent pas représenter la technologie la plus récente. De plus, la durée de vie de chaque système de stockage d'énergie est différente. Avec cette méthode de calcul, les technologies à longue durée de vie, comme le pompage-turbinage, présentent un avantage naturel en termes de coût de stockage de l'énergie, et il y a des lacunes. Par conséquent, la meilleure méthode de comparaison consiste à comparer séparément le stockage d'énergie électrochimique et le stockage d'énergie physique.
En ce qui concerne le stockage physique de l'énergie, le pompage-turbinage arrive en tête en termes de maturité technologique et de capacité installée. La capacité installée de stockage d'énergie la plus utilisée à l'avenir sera le stockage par pompage le plus mature avec le coût installé le plus bas. Le stockage d'énergie par compression d'air a démarré plusieurs grands projets cette année et a atteint une capacité de 300 MWh.
En outre, le stockage d'énergie par volant d'inertie a réalisé une percée au milieu de ce mois. Pour la première fois, la puissance de sortie de l'unité de stockage d'énergie par volant d'inertie du grand projet scientifique et technologique spécial de la région autonome de Mongolie intérieure "Research on Key Technologies of MW (MW) Advanced Flywheel Energy Storage", dirigé par CNNP, a atteint 1 MW. À l'heure actuelle, seule CNTY, une société cotée en bourse, est engagée dans la R&D et la production d'unités de stockage d'énergie par gravité.
En termes de stockage d'énergie électrochimiqueBien qu'il semble avoir de larges perspectives de développement, sa sécurité et son économie n'en sont encore qu'au stade initial de la commercialisation et sont loin de répondre aux exigences du marché.
Toutefois, d'ici 2025, le nouveau stockage de l'énergie sera passé du stade de la commercialisation initiale à celui du développement à grande échelle, et sera prêt pour une application commerciale à grande échelle. D'ici 2030, le nouveau stockage d'énergie sera entièrement développé sur le marché.
Le coût du stockage de l'énergie des batteries lithium-ion et sodium-ion pourrait diminuer.
Sous l'impulsion de la politique, de nouveaux types de stockage d'énergie basés sur le stockage d'énergie électrochimique feront un bond en avant à l'avenir. Parmi eux, les batteries lithium-ion et les batteries sodium-ion sont susceptibles de réduire considérablement le coût du stockage de l'énergie.
La batterie à flux de vanadium est très compétitive dans le domaine du stockage de l'énergie en raison de sa bonne sécurité et de sa longue durée de vie. Pour le stockage d'énergie à grande échelle au niveau du GWh, les nouvelles batteries à écoulement liquide doivent réaliser des percées technologiques avant de pouvoir être appliquées.
Du point de vue de la dernière décennie, les données statistiques pertinentes montrent que le coût global par kilowattheure du stockage de l'énergie électrochimique était de 3,7 RMB en 2010, et que d'ici 2020, le coût du stockage de l'énergie électrochimique sera tombé à 0,4 RMB, soit une baisse de 89,2%.
Toutefois, il n'est pas garanti que le coût du stockage électrochimique de l'énergie sera ramené à environ 0,1 RMB d'ici à 2030. Au cours des dix prochaines années, si le coût du stockage de l'énergie peut être réduit à environ 0,1 RMB, le stockage de l'énergie connaîtra un véritable développement rapide.
