Les services publics investissent dans de grosses batteries au lieu de construire de nouvelles centrales

En raison de leur coût décroissant, les batteries lithium-ion dominent maintenant une gamme d'applications comprenant les véhicules électriques, les ordinateurs et l'électronique grand public. 

En raison de leurs coûts décroissants, batteries lithium-ion dominent maintenant une gamme d'applications comprenant les véhicules électriques, les ordinateurs et l'électronique grand public.

Vous ne pensez peut-être au stockage d'énergie que lorsque votre ordinateur portable ou votre téléphone portable est à court de ressources, mais les services publics peuvent brancher de plus grandes versions sur le réseau électrique. Et grâce au déclin rapide prix de la batterie lithium-ion, en utilisant stockage d'Energie étendre la capacité de production d'électricité.

Basé sur notre recherche on coûts et performances de stockage d'énergie en Caroline du Nord, et notre analyse nous pensons que les services publics devraient se préparer à l’avènement de batteries bon marché à l’échelle du réseau et mettre au point des plans flexibles à long terme permettant aux consommateurs d’économiser de l’argent.

Les services publics investissent dans de grosses batteries au lieu de construire de nouvelles centrales Toutes les nouvelles capacités d’électricité des services publics mises en ligne aux États-Unis avec 2019 seront générées par le gaz naturel, l’énergie éolienne et solaire, les centrales au charbon, nucléaires et certaines centrales au gaz fermant. US Energy Information Administration

La demande de pointe est chère

La quantité d’électricité consommée par les consommateurs varie en fonction de l’heure de la journée et entre les jours de semaine et les week-ends, ainsi que de façon saisonnière et annuelle, selon les activités de chacun.

Ces variations peuvent être énormes.

Par exemple, le temps où les consommateurs utilisent le plus d’électricité dans de nombreuses régions est presque le double de la moyenne quantité d'énergie qu'ils consomment généralement. Les services publics répondent souvent aux pics de demande en construisant des centrales fonctionnant au gaz naturel, en raison de leur faible coût. coûts de construction réduits et la capacité d'opérer quand ils sont nécessaires.

Cependant, il est coûteux et inefficace de construire ces centrales simplement pour répondre à la demande en ces heures de pointe. C'est comme si vous achetiez une grande camionnette que vous n'utiliserez que trois jours par an, lors de la visite de votre frère et de ses trois enfants.

Le réseau nécessite une alimentation électrique en temps voulu et son utilisation varie considérablement au cours de la journée. Quand batteries connectées au réseau aider à fournir suffisamment d’électricité pour répondre à la demande, les services publics n’ont pas à construire autant de centrales électriques et de lignes de transmission.

Compte tenu de la durée de cette infrastructure et de la rapidité avec laquelle les coûts de la batterie diminuent, les services publics sont maintenant confrontés à de nouveaux défis en matière de planification à long terme.

Les services publics investissent dans de grosses batteries au lieu de construire de nouvelles centrales Des batteries à l'échelle du réseau sont en cours d'installation d'un océan à l'autre, comme l'indique cet instantané de 2017. Source: US Energy Information Administration, Tendances du marché américain du stockage de batteries, 2018.

Batteries moins chères

Environ la moitié de la nouvelle capacité de production construite chaque année aux États-Unis depuis que 2014 provient de systèmes solaires, éoliens ou autres. de sources renouvelables. Les usines de gaz naturel constituent la majeure partie du reste, mais à l’avenir, cette industrie devra peut-être concurrencer le stockage d’énergie pour part de marché.

En pratique, on peut voir comment le rythme de au gaz naturel la construction de centrales pourrait ralentir en réponse à cette nouvelle alternative.

Jusqu’à présent, les utilitaires n’ont installé que équivalent d'une ou deux centrales traditionnelles dans les projets de batteries lithium-ion à l'échelle du réseau, tous depuis 2015. Mais à travers Californie, Texas, Midwest et Nouvelle-Angleterre, ces appareils bénéficient au réseau dans son ensemble en améliorant les opérations et en comblant les lacunes lorsque les consommateurs ont besoin de plus de puissance que d’habitude.

Sur la base de notre propre expérience en matière de suivi des coûts des batteries lithium-ion, nous voyons le potentiel de déploiement de ces batteries à une échelle beaucoup plus grande et de perturber le secteur de l’énergie.

Quand on nous a donné environ un an pour mener une étude sur la avantages et coûts du stockage de l'énergie en Caroline du Nord, suivre le rythme des progrès technologiques et accroître l’accessibilité financière était un combat difficile.

Les coûts projetés de la batterie ont tellement changé du début à la fin du projet que nous nous sommes précipités pour mettre à jour notre analyse.

Une fois que les services publics pourront facilement tirer parti de ces énormes batteries, ils n’auront plus besoin de autant de capacité de production d’énergie pour répondre à la demande de pointe.

Planification des services publics

Même avant que les batteries puissent être utilisées pour le stockage d'énergie à grande échelle, il était difficile pour les services publics de faire des plans à long terme en raison de l'incertitude quant à ce à quoi s'attendre dans le futur.

Par exemple, la plupart des experts en énergie ne prévoyaient pas le déclin spectaculaire de la prix du gaz naturel en raison de la propagation de la fracturation hydraulique ou de la fracturation hydraulique qui a débuté il y a environ une décennie - ou de l'incitation qu'elle fournirait aux services publics éliminer les centrales au charbon.

Ces dernières années, énergie solaire et énergie éolienne les coûts ont chuté beaucoup plus rapidement que prévu, remplaçant également le charbon - et dans certains cas le gaz naturel - en tant que source de énergie pour la production d'électricité.

Quelque chose que nous avons appris lors de notre étude sur le stockage est illustratif.

Nous avons constaté que les batteries lithium-ion aux prix 2019 étaient un peu trop chères en Caroline du Nord pour concurrencer le gaz naturel plantes de pointe - les usines de gaz naturel utilisées occasionnellement lorsque la demande d'électricité augmente. Cependant, lorsque nous avons modélisé les prix projetés des batteries 2030, le stockage de l’énergie s’est avéré être la solution la plus efficace. option rentable.

Etat fédéral et même des locaux les politiques sont un autre joker. Par exemple, les législateurs démocrates ont décrit la Green New Deal, un plan ambitieux qui permettrait de lutter rapidement contre le changement climatique et les inégalités de revenus.

Et peu importe ce qui se passe au Congrès, le de plus en plus fréquent des épisodes de conditions météorologiques extrêmes frapper les États-Unis sont également coûteux pour les services publics. Les sécheresses réduisent l'hydroélectricité sortie et les vagues de chaleur font exploser l'utilisation de l'électricité.

Les services publics investissent dans de grosses batteries au lieu de construire de nouvelles centrales La centrale Scattergood de Los Angeles est l’une des trois centrales au gaz naturel que 2029 devrait fermer. Photo AP / Marcio Jose Sanchez

L'avenir

Plusieurs services publics investissent déjà dans le stockage de l'énergie.

Utilitaire californien Gaz et électricité du Pacifique, par exemple, a obtenu de la part des autorités de réglementation la permission de construire un énorme système de batteries de stockage d’énergie 567.5 mégawatts près de San Francisco, bien que le la faillite de l'utilitaire pourrait compliquer le projet.

Hawaiian Electric Company cherche l'approbation pour des projets qui établiraient plusieurs centaines de mégawatts de stockage d'énergie à travers les îles. Et Arizona Public Service et Autorité de l'énergie électrique de Porto Rico étudient également les options de stockage.

Nous pensons que ces décisions, ainsi que d’autres, se répercuteront dans les décennies à venir. Si les services publics calculent mal et dépensent des milliards de dollars en centrales, il s'avère qu'ils n'en auront plus besoin au lieu d'investir dans le stockage de l'énergie. Leurs clients pourraient payer davantage qu'ils ne devraient pour garder la lumière jusqu'au milieu du siècle.La Conversation

A propos de l'auteur

Jeremiah Johnson, professeur agrégé de génie de l'environnement, Université d'État de Caroline du Nord et Joseph F. DeCarolis, professeur associé en génie de l'environnement, Université d'État de Caroline du Nord

Cet article est republié de La Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

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