Le stockage stationnaire d’électricité du futur, un marché d’un milliard de dollars

Dans cet article invité, Conrad Nichols, analyste technologique chez l’étude de marché IDTechEx, examine le potentiel des batteries à flux redox pour le stockage d’énergie stationnaire.

Au cours de la dernière décennie, les batteries à flux redox (RFB) ont été utilisées sporadiquement et à petite échelle par rapport à l’utilisation toujours croissante des batteries Li-ion pour les applications stationnaires de stockage d’énergie. Cependant, avec l’offre croissante de sources d’énergie renouvelables variables dans les réseaux électriques du monde entier, la nécessité de gérer une alimentation électrique incertaine et variable augmente également.

Le nouveau rapport d’IDTechEx, “Marché des batteries Redox Flow 2024-2034», montre que le marché des RFB vaudra 2,8 milliards de dollars en 2034. Plusieurs facteurs détermineront la croissance du marché des RFB au cours de la décennie à venir.

Marché futur et avantages des batteries redox flow

Les batteries à flux Redox sont bien adaptées aux grandes applications de stockage d’énergie stationnaire à l’échelle du réseau. À mesure que de plus en plus de sources d’énergie renouvelables entrent dans le réseau électrique, il peut y avoir de longues périodes pendant lesquelles ces sources d’énergie ne sont pas disponibles. Par conséquent, des technologies de stockage d’énergie permettant des durées de stockage plus longues, telles que les RFB, sont nécessaires pour distribuer l’énergie sur ces périodes plus longues.

Les fabricants de RFB affirment que leurs systèmes ont une durée de vie élevée. Dans certains cas, cela représente plus de 20 000 cycles, ce qui est nettement supérieur à celui des batteries Li-ion. Cela signifie que les RFB peuvent fournir plus d’énergie au cours de leur durée de vie, ce qui entraîne un coût de stockage (LCOS) inférieur à celui des batteries Li-ion. Cela représente un avantage pour les RFB en tant que technologie de stockage d’énergie par rapport aux batteries Li-ion.

Pour certaines technologies RFB, telles que B. Les RFB au vanadium (VRFB), les performances et la capacité énergétique peuvent être découplées. Pour augmenter la capacité énergétique, la taille du réservoir d’électrolyte et le volume d’électrolyte doivent être augmentés. Les modifications apportées à la pile de cellules ne sont nécessaires que si une augmentation des performances du RFB est souhaitée.

Cela signifie que les RFB peuvent fournir plus d’énergie au cours de leur durée de vie, ce qui entraîne un coût de stockage (LCOS) inférieur à celui des batteries Li-ion. Cela représente un avantage pour les RFB en tant que technologie de stockage d’énergie par rapport aux batteries Li-ion.

Pour certaines technologies RFB, telles que B. Les RFB au vanadium (VRFB), les performances et la capacité énergétique peuvent être découplées. Pour augmenter la capacité énergétique, la taille du réservoir d’électrolyte et le volume d’électrolyte doivent être augmentés. Les modifications apportées à la pile de cellules ne sont nécessaires que si une augmentation des performances du RFB est souhaitée.

Marché actuel des batteries à flux redox

Malgré ces avantages, le coût d’investissement par kWh des VRFB est actuellement plus élevé que celui des batteries Li-ion, et les réductions de coûts sont limitées par le coût de l’électrolyte vanadium. Puisqu’il n’existe actuellement pas de forte demande pour les technologies LDES, les RFB concurrenceront les batteries Li-ion pour les services auxiliaires du réseau et les services publics sur le marché actuel du stockage d’énergie stationnaire. Ces applications dureront généralement 4 heures ou moins, pour lesquelles le Li-ion est déjà une technologie largement utilisée, bien comprise et commercialement viable. Par conséquent, la croissance des RFB devrait être régulière au cours des prochaines années, composée de projets pilotes et de démonstration.

Les fabricants de RFB chercheront à réduire le coût de leurs systèmes grâce à des processus de fabrication améliorés ou développeront des produits chimiques RFB alternatifs et moins chers. Les joueurs chercheront également à augmenter la taille de leurs systèmes pour démontrer leur capacité à stocker de grandes quantités d’énergie pendant de plus longues périodes. Par exemple, ESS Inc. prévoit d’installer un RFB de 500 MWh de 10 heures en Allemagne d’ici 2027. Le succès de tels projets sera important pour stimuler la croissance du marché des RFB.

VoltStorage fait avancer les batteries fer-sel avec 30 millions d’euros supplémentaires

Signes émergents du LDES et des perspectives

Même si la pénétration croissante des ERV stimulera la demande de technologies LDES à long terme, on s’attend bien entendu à ce que la demande pour ces technologies soit plus forte dans certains pays plus tôt que dans d’autres. Ceux-ci pourraient inclure l’Australie, la Corée du Sud et les États-Unis. Les facteurs dans ces régions liés à la sécurité énergétique historique et aux risques de panne de courant, ainsi que les appels d’offres précédemment annoncés pour les projets LDES, l’annonce des objectifs de déploiement du LDES par les gouvernements et le financement des technologies LDES, jouent un rôle important.

Dans d’autres régions, la demande de technologies LDES sera plus importante au début des années 2030, en raison d’une plus grande pénétration des énergies renouvelables et des problèmes associés d’incertitude et de variabilité de l’approvisionnement électrique. Les RFB seront bien adaptés aux applications LDES en raison de leur LCOS inférieur et de leur mise à l’échelle de la durée de stockage plus facile et moins coûteuse par rapport au Li-ion.

Dans le même temps, la croissance du RFB devrait être régulière au cours des prochaines années, les déploiements étant principalement des projets de démonstration qui concurrencent le Li-ion pour d’autres services et utilitaires auxiliaires du réseau. Les pénuries d’approvisionnement en matériaux pour batteries Li-ion, tels que le lithium et le cobalt, à la fin des années 2020 pourraient également être un facteur déterminant qui augmentera la demande pour d’autres technologies de stockage d’énergie en général, y compris les RFB.