L’augmentation est l’action d’accroître la taille d’un élément. Pour les systèmes de stockage d’énergie par batterie, cela signifie augmenter la capacité énergétique de la batterie. Cela peut consister à remettre à niveau un système après une dégradation ou à prendre une décision commerciale visant à prolonger la durée du projet. Doubler la capacité énergétique d’une batterie via une augmentation de la durée pourrait augmenter les revenus de 37 % aujourd’hui, et jusqu’à 88 % sur toute la durée de vie de l’installation.

Guide gratuit de Modo EnergyMettre l’IA au service de l’investissement énergétique et de la gestion d’actifsVous cherchez à comprendre le fonctionnement des marchés de l’électricité au Royaume-Uni ? Un guide pratique pour utiliser des outils d’IA au sein de vos équipes d’investissement et d’exploitation énergétique, avec des astuces concrètes et des conseils pour gagner du temps, à appliquer immédiatement.Télécharger le guide →

Cet article expliquera ce que signifie augmenter une batterie, comment les batteries peuvent être augmentées et pourquoi l’augmentation prend une importance croissante.

L’augmentation, c’est tout simplement plus

Comme mentionné précédemment, l’augmentation est le processus d’accroissement de la capacité énergétique d’une batterie. Cela peut servir à restaurer la capacité initiale après une perte due à la dégradation ou à l’augmenter au-delà de la capacité d’origine. Dans les deux cas, la décision d’augmenter une batterie vise à améliorer son potentiel de génération de revenus.

Après augmentation, une batterie peut avoir :

• Une capacité énergétique supérieure, mais la même puissance nominale. Cela augmente la durée d’utilisation de l’unité.
• Une capacité énergétique, une puissance nominale et une durée d’utilisation toutes plus élevées.

Il existe de nombreuses façons d’augmenter une batterie

L’augmentation d’une batterie peut impliquer une ou plusieurs des actions suivantes :

• Remplacement des modules de batterie existants : il s’agit essentiellement de remplacer les anciennes cellules par des neuves.
• Ajout de modules de batterie supplémentaires : augmentation de la capacité énergétique en installant des packs de batteries additionnels.
• Mise à niveau des packs de batteries : remplacement de packs entiers par une technologie plus performante ou moins coûteuse, qu’il s’agisse de lithium-ion ou de nouvelles chimies comme le sodium-ion.
• Modernisation des systèmes de conversion d’énergie : L’augmentation d’un site de batteries ne se limite pas au remplacement ou à la mise à niveau des cellules. Les onduleurs sont une partie essentielle des systèmes de stockage d’énergie par batterie, mais ils peuvent se dégrader avec le temps. Remplacer un ancien onduleur peut améliorer l’efficacité globale du système.

Augmentation AC vs augmentation DC

Il existe deux types d’augmentation selon le mode de connexion : courant alternatif (AC) et courant continu (DC). Les batteries fonctionnent en DC. Les systèmes de conversion d’énergie sur site (PCS), tels que les onduleurs, convertissent l’électricité des batteries en AC pour assurer la compatibilité avec le réseau.

L’augmentation AC consiste à connecter de nouvelles batteries après l’onduleur existant (côté AC du système). Cela nécessite l’ajout d’onduleurs et de systèmes de contrôle supplémentaires pour les nouvelles batteries. Le système existant reste inchangé. L’avantage de l’augmentation AC est sa grande modularité, sa flexibilité, et sa pertinence pour le rétrofit d’installations existantes sans interruption majeure. Cependant, l’équipement de conversion supplémentaire peut rendre cette méthode plus coûteuse et nécessiter plus d’espace.

L’augmentation DC ajoute de nouvelles batteries directement du côté DC, avant l’onduleur. On utilise alors les onduleurs et systèmes de contrôle existants. Cette méthode est plus économique et permet de gagner de l’espace. Cependant, elle peut nécessiter un arrêt temporaire du système lors de l’installation et est limitée par la capacité des onduleurs existants. De plus, les nouvelles batteries doivent être compatibles avec le système en place. Ainsi, l’augmentation DC convient mieux aux sites conçus dès le départ pour être augmentés.

Le choix de la méthode dépendra de facteurs techniques et commerciaux.

L’augmentation génère plus de revenus

Une capacité énergétique supérieure signifie un potentiel de génération de revenus plus important. Après saturation des services de réponse en fréquence, les batteries se sont tournées vers des services à plus forte énergie et à plus de cycles, comme le trading sur le marché de gros et le Balancing Mechanism. De janvier à août 2024, les systèmes de deux heures ont généré 37 % de revenus en plus que ceux d’une heure.

Cela signifie que l’augmentation peut s’avérer bénéfique pour les batteries à faible durée. Passer d’une batterie de 30 minutes à une heure, ou d’une heure à deux heures, peut permettre de débloquer un potentiel de revenus supérieur.

L’augmentation permet aussi de gérer la dégradation (appelée aussi repowering). Les systèmes de stockage d’énergie par batterie peuvent perdre jusqu’à 5 % de leur capacité disponible dès la première année d’exploitation et jusqu’à 40 % après 15 ans.

La dégradation est principalement liée au cyclage. Le passage à des services à plus forte énergie entraîne un cyclage plus fréquent des batteries, ce qui accélère leur dégradation. L’augmentation peut aider à compenser la perte de revenus liée à la dégradation.

La réduction de la capacité due à la dégradation peut également poser problème pour les contrats de longue durée sur le marché de capacité. Les batteries doivent démontrer via des tests de performance prolongés qu’elles peuvent fonctionner à la capacité requise pendant jusqu’à 15 ans, sous peine de voir leur contrat résilié.

Un élément clé dans la décision d’augmenter une batterie est le coût de l’opération — et si la hausse des revenus compensera ce coût.

Le coût de l’augmentation diminue

Le prix des cellules de batterie a atteint des niveaux historiquement bas au cours de l’année écoulée. Cette tendance devrait se poursuivre, ce qui signifie que le potentiel de revenus accru compensera de plus en plus le coût de l’augmentation.

Les décisions d’augmentation ou de repowering doivent être évaluées en tenant compte des baisses de coûts et des revenus anticipés. Dans cet exemple, une batterie pourrait retrouver 44 % de sa capacité d’origine pour moins de la moitié du coût actuel. Cependant, une capacité énergétique réduite à 56 % peut annuler cette économie. Il peut donc être plus intéressant de repower plus tôt.

Les batteries sont déjà augmentées

Depuis le début de l’année 2024, la capacité totale de batteries au Royaume-Uni a augmenté d’au moins 113 MWh grâce à l’augmentation de batteries existantes. Cette capacité provient de trois batteries Gresham House au deuxième trimestre 2024, avec 220 MWh supplémentaires prévus d’ici la fin de l’année.

Les sites concernés par l’augmentation vont de Nevendon, en service commercial depuis 2017, à Melksham, qui n’est pas encore opérationnel. L’augmentation de ces systèmes permettra de doubler la durée moyenne de stockage de ces batteries, passant d’une à deux heures.

Avec la baisse du coût des cellules, l’évolution des stratégies de revenus et le vieillissement des batteries, nous nous attendons à ce que l’augmentation des batteries devienne beaucoup plus courante — que ce soit pour repower un site ou pour prolonger la durée suite à une décision commerciale.