Le stockage de l’énergie représente une solution prometteuse pour passer à la prochaine phase de la transition énergétique et résoudre le problème de l’intermittence. Ce secteur comprend les technologies matures et bien établies, comme les batteries aux ions de lithium, ainsi que les technologies transformatrices qui se situent plus tôt sur la courbe de l’innovation et de l’adoption. Des contextes différents exigent des approches technologiques différentes. Certaines technologies conviennent mieux aux projets de stockage de l’énergie autonomes, d’autres aux projets de colocalisation (p. ex. solaire et stockage) tandis que d’autres peuvent être plus appropriées pour des projets « derrière le compteur » réalisés à des installations industrielles.
L’une des tâches les plus critiques pour le stockage de l’énergie est certes la gestion de la variabilité de la production associée à l’électricité éolienne et solaire, mais il y en a d’autres. Les systèmes de stockage de l’énergie et de stockage de l’énergie dans des batteries peuvent également offrir d’autres précieux avantages, allant des services auxiliaires (p. ex., réponse en fréquence), à l’amélioration de la résilience du système sans entraîner d’importants coûts pour les mises à niveau liés au transport en passant par la réponse à la demande de pointe à un coût plus faible que celui de la construction d’une nouvelle installation de production.
Voici un aperçu des principales technologies de stockage de l’énergie sur le marché :
Stockage hydroélectrique par pompage
L’hydroélectricité pompée n’est pas une nouvelle technologie. Il s’agit d’ailleurs de la technique de stockage d’énergie la plus utilisée. Dans un projet typique d’hydroélectricité pompée, l’eau est pompée en amont à l’aide de pompes électriques lorsque la demande en énergie est faible. L’eau est stockée dans un réservoir jusqu’à ce qu’on en ait besoin. Lorsque c’est le cas, l’eau stockée est alors libérée par des turbines, ce qui produit de l’électricité.
Stockage mécanique
Le stockage mécanique peut prendre différentes formes. Dans certains projets, de l’électricité bon marché est utilisée pour faire tourner des volants d’inertie, puis l’énergie de rotation est stockée jusqu’à ce qu’on en ait besoin. D’autres types de stockage mécanique reposent sur des technologies comme l’air comprimé : des compresseurs électriques sont mis en marche lorsque l’électricité est facilement disponible, puis l’air comprimé est libéré à travers des turbines lorsque ce n’est plus le cas.
Stockage dans des batteries
Il y a moins de 10 ans, on ne savait pas si les batteries à grande capacité allaient jouer un rôle vital dans la décarbonation, mais la technologie a évolué au point où le stockage d’électricité dans des batteries est désormais la voie la plus prometteuse vers un stockage de l’énergie à grande échelle et omniprésent.
La technologie des batteries continue d’évoluer rapidement. Différentes chimies de batteries aux ions de lithium font leur apparition sur le marché et conviennent mieux aux installations fixes à grande échelle, tandis que d’autres chimies de batteries plus exotiques se pointent à l’horizon. Les technologies émergentes, comme les batteries à flux, qui pompent des matériaux liquides interagissant à travers une membrane, sont également prometteuses. Bien que les batteries à flux soient généralement moins denses en énergie que les batteries tout solide, elles peuvent tenir une charge pendant plus longtemps et présentent un risque plus faible de dégradation au fil du temps.
Stockage à l’aide de composés chimiques/piles à combustible
Pour accroître l’électrification des transports, de nombreux secteurs se tournent vers des piles à combustible qui convertissent de l’énergie chimique en électricité, souvent en utilisant l’hydrogène comme matière première. Bien que le fonctionnement de base des piles à combustible demeure le même, des piles à combustible spécialisées ont été développées pour tirer parti de diverses applications.
Les applications des piles à combustible vont bien au-delà des véhicules achetés par le grand public. Les livraisons urbaines et les flottes logistiques, les autobus de transport en commun, les camions lourds et les semi-remorques, les systèmes d’alimentation fixes et les remplacements de génératrices diesel, les activités de construction, l’exploitation minière, l’équipement hors réseau, la manutention des matériaux (entreposage) et les activités marines disposent tous de flottes adaptées aux applications pile à combustible.
Les applications des piles à combustible peuvent être et seront d’une grande portée, alors que les gouvernements et le secteur privé tentent de parvenir à une économie neutre en carbone.
Mines et minéraux
En tant que chef de file dans le domaine des mines et des minéraux, notre cabinet possède une vaste expérience dans la prestation de conseils à l’égard de l’ensemble de la chaîne de valeur du stockage de l’énergie et des batteries, notamment :
- Minéraux critiques en amont
- Projets d’extraction de métaux pour les batteries
- Contrats d’enlèvement
- Structures de financement innovantes
- Stockage de l’énergie en aval
- Projets de batteries
Recyclage des batteries
Alors que le monde adopte l’électrification des transports pour atteindre les objectifs de zéro émission nette, comme nous l’avons mentionné précédemment, le nombre de batteries aux ions de lithium à l’échelle internationale va considérablement augmenter dans la chaîne d’approvisionnement. À la fin du cycle de vie des batteries, la gestion des batteries vides deviendra un enjeu important.
De nouvelles technologies, dont des usines de recyclage de batteries aux ions de lithium à haute performance, seront mises au point. On estime que jusqu’à 95 % des composants des batteries aux ions de lithium seront recyclables : les extrants seront utilisés comme produit de départ pour créer de nouvelles batteries rechargeables.
