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Aucune autre source d'énergie n'a connu une croissance aussi rapide aux États-Unis au cours des cinq dernières années que l'énergie solaire. Cependant, les installations solaires en plein essor ont commencé à perturber les systèmes de distribution et de transmission d'énergie dans les principaux États producteurs d'énergie solaire tels que la Californie, créant des défis pour les services publics et le réseau.
Le stockage par batterie pourrait contribuer à atténuer ces défis, et bien qu'il soit également en plein essor, il est encore en retard par rapport aux ajouts de capacité solaire.
Il n'est donc pas surprenant que malgré un déclin continu de la production d'électricité au charbon aux États-Unis, la part du charbon dans le mix énergétique américain est toujours supérieure à 15%, plus que toute autre source d'énergie renouvelable.
Toutes les sources d'énergie renouvelables combinées - éolienne, solaire, hydroélectrique, biomasse et géothermique - ont dépassé la génération au charbon dans le secteur de l'électricité aux États-Unis pour la première fois en 2022. Cependant, le charbon détient encore environ 16% de la production d'électricité, plus que la part de l'éolien d'environ 11%, des 6% de l'hydroélectricité, ou des 4% de la part de l'énergie solaire dans le mix énergétique électrique.
L'énergie solaire représente désormais environ 6% de la production totale d'électricité aux États-Unis après avoir bondi de 155% entre 2018 et 2023, selon les données de l'EIA citées par le chroniqueur de Reuters, Gavin Maguire.
Mais tandis que l'énergie solaire a rendu le système de production d'électricité américain plus respectueux de l'environnement, elle l'a également rendu plus volatile, surtout sur le principal marché solaire, la Californie.
Là-bas, le pic de production d'énergie solaire coïncide avec la demande résidentielle la plus basse en milieu de journée. Lorsque la demande d'électricité commence à augmenter après 18 heures, la production solaire commence à diminuer.
Pour faire face à l'énergie solaire naturelle et dépendante des conditions météorologiques, le réseau a besoin de beaucoup plus de stockage par batterie que ce qui est actuellement disponible pour lisser la différence entre le pic de production et le pic de demande, ainsi que les importantes variations de prix de l'électricité. Les systèmes d'alimentation et les opérateurs de réseau doivent gérer souvent des prix négatifs lorsque la production solaire est à son maximum pendant la journée.
En Californie, par exemple, "les jours ensoleillés de printemps où la demande n'est pas aussi élevée, les prix de l'électricité deviennent négatifs et la production solaire doit être 'coupée' ou essentiellement jetée," indique l'Institut de recherche sur l'énergie (IER).
La Californie dispose de près de 47 gigawatts (GW) de puissance solaire installée qui pourrait fournir un quart de l'électricité de l'État s'il pouvait fonctionner 24h/24 et sur demande comme le font les sources traditionnelles, y compris le charbon, le gaz naturel et l'énergie nucléaire, ont écrit des analystes de l'IER dans un commentaire la semaine dernière.
La production "gaspillée" d'énergie solaire et le stockage par batterie insuffisant font monter les prix de l'électricité dans l'État, selon l'institut.
Le stockage par batterie est en hausse, mais il doit dépasser les projections optimistes du gouvernement pour fournir de l'électricité au moment voulu.
Plus tôt cette année, l'EIA a estimé que l'énergie solaire et le stockage par batterie représenteraient 81% de la nouvelle capacité de production d'électricité aux États-Unis en 2024. Les développeurs et les propriétaires de centrales prévoient d'ajouter 62,8 GW de nouvelle capacité de production d'électricité à grande échelle cette année, soit une augmentation de 55% par rapport à la capacité ajoutée l'année dernière, 40,4 GW. L'énergie solaire devrait représenter la plus grande part de la nouvelle capacité en 2024, avec 58%, suivie du stockage par batterie, avec 23%, selon les prévisions de l'EIA. La croissance des ajouts solaires serait presque le double de l'augmentation de l'année dernière de 18,4 GW, qui était elle-même un record pour les installations solaires à grande échelle annuelles aux États-Unis.
"Alors que les effets des défis liés à la chaîne d'approvisionnement et aux restrictions commerciales s'atténuent, le solaire continue de surpasser les ajouts de capacité des autres ressources de production", a noté l'EIA.
Les ajouts de stockage par batterie devraient également battre des records cette année, la capacité de stockage par batterie aux États-Unis devrait presque doubler en 2024 alors que les développeurs prévoient d'ajouter 14,3 GW de stockage par batterie aux 15,5 GW existants cette année. En 2023, 6,4 GW de nouvelle capacité de stockage par batterie ont été ajoutés au réseau américain, soit une augmentation annuelle de 70%. La Californie et le Texas sont en tête en ce qui concerne les ajouts de stockage par batterie en raison de la croissance rapide de la capacité solaire et éolienne variable dans ces deux États.
"Dans une grande partie des États-Unis, les batteries ne jouent pas encore ce rôle crucial de décalage de charge", a écrit Ed Crooks, vice-président, Amériques chez Wood Mackenzie, la semaine dernière.
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"Mais la Californie et le Texas montrent la voie à suivre pour les autres marchés de l'énergie aux États-Unis et les autres pays à travers le monde. À mesure que la part de la génération d'énergie renouvelable variable dans l'approvisionnement en électricité augmente, la valeur du stockage par batterie augmente."
WoodMac s'attend à ce que le stockage par batterie aux États-Unis augmente plus rapidement que l'éolien ou le solaire au cours de la prochaine décennie.
Par Tsvetana Paraskova pour Oilprice.com
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