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Les progrès récents dans le domaine de l’énergie solaire et du stockage par batteries ont radicalement transformé la manière dont nous envisageons la production d’électricité. Grâce à ces avancées, il est désormais possible d’obtenir une production quasi continue de 24 heures par jour et 365 jours par an, même dans des villes éloignées de l’équateur. Cet exploit repose non seulement sur la capacité accrue des panneaux solaires, mais aussi sur les améliorations significatives des systèmes de stockage par batterie, qui ont vu leurs coûts chuter de manière drastique.
Les avancées technologiques et économiques du solaire et du stockage
Les panneaux solaires génèrent le plus d’électricité lorsque le soleil brille, ce qui pose le problème de fournir de l’énergie de manière constante. Historiquement, cela limitait leur utilisation, mais aujourd’hui, le couplage avec des systèmes de stockage par batteries change la donne. Les batteries permettent désormais de transformer la production diurne en énergie disponible à toute heure. De plus, les prix des batteries ont considérablement baissé, avec une diminution de 40% des prix en 2024 seulement. Cette réduction des coûts, combinée à des innovations techniques telles que l’absence de cobalt et de nickel, rend les systèmes plus durables et plus sûrs.
Les progrès incluent des batteries avec des garanties de 20 ans et des risques d’incendie réduits de cent fois depuis 2019. De plus, les coûts d’installation et de maintenance ont diminué grâce à une meilleure conception des conteneurs. La capacité de fabrication dépasse déjà la demande, avec de nouvelles infrastructures en construction hors de Chine. Les batteries sodium-ion, par exemple, promettent de nouvelles réductions de coûts, avec une première usine majeure déjà opérationnelle en Chine.
Économies et efficacité dans les régions ensoleillées
Selon le rapport d’Ember, dans les villes ensoleillées comme Las Vegas ou Mexico, le couplage des panneaux solaires avec des batteries permet d’atteindre plus de 90% de production continue, à des coûts inférieurs à ceux du charbon ou du nucléaire. Par exemple, à Mascate, une combinaison de 6GW de panneaux solaires et de 17GWh de stockage permettrait de fournir de l’électricité pendant 99% des heures de l’année. À Las Vegas, la même configuration permettrait une couverture de 95% des heures. Ces performances montrent que l’énergie solaire couplée à des batteries est non seulement viable mais aussi économiquement compétitive.
Les coûts de production pour ces systèmes dans les régions les plus ensoleillées tournent autour de 100 €/MWh, ce qui est inférieur aux coûts du charbon et du nucléaire. De plus, les prix des batteries continuent de baisser, avec des offres récentes en Arabie Saoudite rapportant des prix aussi bas que 72 €/kWh. Une telle évolution rend l’énergie solaire de plus en plus attrayante pour une utilisation à grande échelle.
Défis posés par les journées nuageuses
Un des plus grands défis de la production solaire reste les périodes nuageuses. Bien que les batteries puissent compenser l’absence de soleil pendant la nuit, il est plus difficile de gérer les longues périodes de couverture nuageuse. Dans les latitudes moyennes, environ 17 heures de capacité de batterie sont nécessaires pour compenser les nuits hivernales. Mais même avec des coûts de batterie réduits, les conditions nuageuses prolongées nécessitent encore des solutions coûteuses pour maintenir une production constante.
Illustré par un graphique, même lors des jours les plus nuageux à Mascate, le système pourrait générer de l’électricité pendant 18 heures. Cependant, à Madrid, la production serait limitée pendant les jours nuageux de novembre à janvier. Cette variabilité met en évidence la nécessité de solutions complémentaires pour garantir une production 24/365 dans les régions moins ensoleillées.
Choix économiques et optimisation
L’Agence internationale de l’énergie a décrit l’énergie solaire comme offrant l’électricité la moins chère de l’histoire. Toutefois, augmenter la disponibilité de l’énergie solaire de 21% à 97% entraîne une hausse des coûts à 104 €/MWh. Ce surcoût est justifié par l’amélioration substantielle de la valeur de l’énergie solaire, qui devient presque disponible en continu. Cependant, atteindre les derniers pourcentages de disponibilité avec des systèmes solaires et de stockage seuls reste financièrement prohibitif.
Dans de nombreux cas, il peut être préférable d’opter pour un système solaire sans stockage, surtout si l’on peut accéder à une électricité de réseau bon marché. À l’inverse, pour un centre de données hors réseau, la fiabilité peut primer sur le coût, justifiant un investissement dans des systèmes solaires et de stockage pour atteindre 99,7% de disponibilité. La clé réside dans l’optimisation du système en fonction des besoins spécifiques.
La transformation de l’énergie solaire grâce au stockage par batterie marque un tournant dans notre approche de la production d’électricité. Alors que les prix continuent de baisser et que les technologies s’améliorent, quelles nouvelles opportunités cela offrira-t-il pour l’intégration de l’énergie solaire dans des environnements moins ensoleillés ?
