[Enquête] Les géants de l’énergie solaire qui font leur entrée sur le marché du stockage

D’après pv magazine International

En juillet 2023, JinkoSolar a fait les gros titres en annonçant un investissement de plus de 8,4 milliards CNY (1,08 milliard d’euros) pour établir une usine de stockage d’énergie électrochimique. Certains ont été surpris que l’un des géants chinois de la production photovoltaïque ait pris la décision stratégique d’investir dans la production de batteries.

L’usine devrait avoir une capacité de production annuelle de 12 GWh pour les batteries et l’électronique de puissance associée. La première ligne de production devait commencer à fonctionner à la fin de 2023, et la pleine capacité devrait être opérationnelle en 2024. Cette nouvelle entreprise est une initiative audacieuse pour Jinko, qui est surtout connue pour sa spécialisation dans la fabrication de cellules et de modules solaires intégrés verticalement. Elle souligne l’intérêt et l’ambition croissants des entreprises photovoltaïques chinoises en matière de stockage de l’énergie.

Les systèmes de stockage de l’énergie jouent en effet un rôle crucial dans le soutien des sources d’énergie renouvelables à production intermittente telles que le solaire et l’éolien. En intégrant le stockage de l’énergie, les centrales électriques à énergie renouvelable peuvent améliorer la qualité de l’énergie et faciliter un meilleur équilibre entre l’offre et la demande d’électricité.

Les premiers à se lancer

Plusieurs autres entreprises du secteur solaire se sont lancées dans le stockage de l’énergie avant la décision de Jinko de juillet 2023, certaines initiatives remontant à plusieurs années.

Les premiers acteurs à s’aventurer sur le marché ont été les sociétés d’onduleurs solaires, qui ont tiré parti de leur expertise en électronique de puissance et en technologie de conversion de l’énergie, ainsi que des similitudes de leurs activités commerciales. Les principaux fabricants d’onduleurs photovoltaïques se sont lancés dans le stockage de l’énergie il y a plusieurs années, faisant preuve d’une grande ambition en proposant des offres de produits complètes allant au-delà des onduleurs requis pour les seules batteries.

Le fabricant chinois d’onduleurs Sungrow s’est lancé très tôt dans le stockage de l’énergie. L’approche stratégique de l’entreprise consiste à externaliser la production de cellules de batterie tout en se concentrant sur la recherche et la production en interne de composants tels que les systèmes de contrôle de la puissance (PCS), les systèmes de gestion de l’énergie (EMS) et les systèmes de gestion de la batterie (BMS). Au fil des ans, Sungrow a élargi son portefeuille pour inclure des onduleurs de stockage d’énergie, des batteries lithium-ion, des solutions EMS et diverses offres au niveau du système, y compris des équipements de connexion au réseau, des outils d’optimisation de la puissance, des micro-réseaux, des facilitateurs de réponse à la demande et des systèmes de stockage d’énergie résidentiels. En 2022, Sungrow a réalisé des livraisons mondiales de systèmes de stockage d’énergie totalisant 7,7 GWh.

Huawei, le géant des technologies de la communication, a intégré le stockage de l’énergie dans ses solutions complètes de stockage solaire, en améliorant son offre avec un produit de stockage de l’énergie de type string. Cette approche innovante permet au système de stockage d’énergie de Huawei de gérer et d’optimiser efficacement les packs et les grappes de batteries, ce qui répond parfaitement aux problèmes d’uniformité des modules de batteries lithium-ion.

Un certain nombre de grandes sociétés d’onduleurs, telles que Huawei, Sineng, Solis, Kstar, TBEA, GoodWe, Growatt et Sofar, ont également lancé des produits de stockage d’énergie. En se diversifiant dans le stockage de l’énergie, ces entreprises peuvent répondre à un plus large éventail de demandes des clients.

Au-delà de la conversion

Pour les fabricants chinois de lingots, de plaquettes, de cellules et de modules photovoltaïques intégrés verticalement, le passage à la production de batteries est un saut plus important. Certains ont déjà fait des progrès considérables dans le domaine du stockage de l’énergie en tirant parti de leur expertise du marché et ont mis en place des canaux en aval. Jinko illustre cette tendance et fait désormais partie d’une cohorte croissante.

Risen Energy, un fabricant de modules photovoltaïques qui fait actuellement progresser la technologie des cellules et des modules à hétérojonction, est entré sur le marché du stockage de l’énergie dès 2018, par l’intermédiaire de sa filiale SYL Battery. En 2022, SYL Battery avait atteint des expéditions mondiales dépassant 1 GWh de produits de stockage d’énergie, avec un taux de croissance annuel remarquable qui dépassait les 500 %.

En janvier 2023, SYL Battery a annoncé un investissement substantiel dans une usine de batteries de 10 GWh dans le comté de Ninghai et a conclu un accord de fourniture de cellules de batteries au ferro-phosphate de lithium (LFP) de 15 GWh avec le fournisseur chinois de batteries lithium-ion Hithium.

Trina Solar a fait ses premiers pas dans le stockage de l’énergie en 2020, en créant une coentreprise pour développer une ligne de production de cellules LFP, une base d’assemblage de batteries et une installation d’assemblage de batteries conteneurisées.

D’ici à la fin de 2023, Trina Solar a présenté des plans pour une capacité de production de stockage d’énergie de plus de 10 GWh, complétée par des composants essentiels tels que les systèmes BMS, PCS et EMS. L’offre de Trina comprend désormais des systèmes de stockage d’énergie conteneurisés, des batteries derrière et devant le compteur et des systèmes de micro-réseau. En 2022, la filiale de stockage d’énergie de Trina Solar a expédié avec succès environ 2 GWh de produits à l’échelle mondiale.

Enfin, Canadian Solar a fait une entrée précoce dans le secteur du stockage de l’énergie, se positionnant comme un intégrateur de systèmes de stockage de l’énergie et un entrepreneur de projets à l’échelle mondiale. En 2022, Canadian Solar a expédié environ 1,8 GWh de systèmes de stockage d’énergie, et prévoit d’augmenter sa capacité à 10 GWh d’ici la fin de 2023, et à 20 GWh d’ici la fin de 2024.

À la fin de l’année 2023, Canadian Solar a déclaré avoir obtenu plus de 2,6 milliards de dollars (2,4 Mrds€) de commandes de stockage d’énergie en novembre de cette année-là, couvrant les principaux marchés des énergies renouvelables dans le monde entier, y compris les États-Unis, l’Europe, le Japon, l’Australie et l’Amérique du Sud.

Selon les données de GGII, une entité de recherche industrielle chinoise, un total de 16 intégrateurs chinois de systèmes de stockage d’énergie ont chacun réalisé des livraisons mondiales supérieures à 1 GWh en 2022. Ce groupe comprend des entreprises photovoltaïques de premier plan telles que Sungrow, Trina Solar, SYL Battery et CSI Energy Storage, toutes fondées sur l’industrie photovoltaïque.

Changement stratégique

La diversification dans le domaine du stockage de l’énergie répond à un objectif stratégique pour les fabricants de produits solaires. Le segment de la production photovoltaïque étant en surabondance, le stockage de l’énergie est devenu une source de revenus lucrative pour certaines entreprises solaires, offrant une nouvelle voie de rentabilité dans un paysage énergétique en pleine évolution.

Le soutien du gouvernement chinois est un moteur important. Le stockage de l’énergie jouera un rôle essentiel dans la réalisation des objectifs de réduction des émissions “30-60” de la Chine, à savoir atteindre le pic d’émissions en 2030 et la neutralité carbone en 2060. Le gouvernement chinois s’est activement impliqué dans la réglementation et la promotion de la croissance de la fabrication de systèmes de stockage d’énergie. Cet engagement se traduit par l’introduction continue de politiques et de réglementations souples et applicables, tant au niveau national que provincial. Des organismes gouvernementaux clés tels que la Commission nationale pour le développement et la réforme (NDRC), l’Administration nationale de l’énergie (NEA) et le ministère de l’Industrie et des Technologies de l’information sont à l’avant-garde de la publication de ces politiques, afin de s’aligner sur les besoins régionaux.

Les politiques publiées par les départements du gouvernement central servent souvent de stratégies de haut niveau, comme les plans quinquennaux nationaux qui définissent des orientations stratégiques pour le secteur du stockage de l’énergie. Par exemple, le document d’orientation sur l’accélération du développement de nouveaux types de stockage de l’énergie, publié en 2021, a fixé un objectif clair : atteindre 30 GW de nouvelles installations de stockage de l’énergie d’ici à la fin de 2025.

De même, le programme de mise en œuvre pour le développement de nouveaux types de stockage d’énergie dans le quatorzième plan quinquennal, publié conjointement par la NDRC et l’AEN en 2022, a établi des objectifs clés pour le développement du stockage d’énergie dans des domaines tels que l’innovation technologique, les démonstrations pilotes, l’expansion à grande échelle, les mécanismes institutionnels, le soutien politique et la collaboration internationale.

Dans les deux cas, les “nouveaux types” de stockage d’énergie se réfèrent à des systèmes qui produisent de l’électricité, à l’exclusion de l’énergie hydraulique pompée. En Chine, le stockage d’énergie à base de lithium-ion a dominé le marché en 2022, avec une part de 94,5 % du total des nouvelles installations.

Alors que la politique nationale définit l’orientation stratégique du secteur du stockage de l’énergie en Chine, les réglementations provinciales sont plus pragmatiques. En 2022, un nombre stupéfiant de documents politiques liés au stockage de l’énergie – plus de 600 – ont été publiés par les gouvernements central et provinciaux en Chine, comme l’a indiqué la China Energy Storage Alliance (abrégée en CNESA). Ces politiques couvrent des aspects tels que la planification du stockage de l’énergie, les programmes de mise en œuvre, les mécanismes d’échange, la recherche et le développement technologique et les normes de sécurité. En 2023, plus de 110 politiques et réglementations spécifiquement axées sur les politiques de subvention du stockage de l’énergie ont été publiées par plus de 22 départements provinciaux.

Défi politique

Malgré les efforts considérables déployés pour établir un paysage politique favorable, des défis subsistent. L’absence de politique claire illustrant la meilleure façon d’intégrer le stockage de l’énergie aux projets d’énergie renouvelable a entravé le déploiement. Dans de nombreuses régions, ces systèmes se limitent à réguler l’énergie produite par ces projets et ne peuvent pas participer activement à la régulation de la fréquence et des pics du réseau après la connexion. Cette inefficacité entraîne une sous-utilisation, voire une mise en veille prolongée de la capacité de stockage d’énergie, ce qui affecte les modèles financiers des projets et nuit à l’attrait des investissements.

La complexité des intérêts des parties prenantes a empêché la mise en place d’un mécanisme robuste d’échange de stockage d’énergie pour les installations indépendantes. Le marché de la location de capacités de stockage d’énergie en est encore à ses balbutiements, de nombreux projets ayant été lancés à titre expérimental mais peinant à être rentables. La coordination entre les parties prenantes et le développement de mécanismes d’échange efficaces sont essentiels à la croissance durable du secteur du stockage de l’énergie en Chine.

Sur une note positive, les opérateurs de réseaux semblent ouverts au rôle du stockage de l’énergie dans l’intégration de l’énergie renouvelable dans les réseaux électriques. La baisse des prix des matières premières, en particulier du lithium, a considérablement contribué à réduire les coûts des batteries, ce qui a accéléré leur déploiement.

La politique reste donc une question cruciale pour le marché du stockage de l’énergie, avec la conviction que chaque défi sera finalement résolu par une intervention politique. L’AEN prévoit que la capacité installée de stockage d’énergie électrochimique du pays atteindra environ 20 GW/43 GWh en 2023, ce qui représenterait une augmentation de 200 % par rapport à 2022. La CNESA prévoit une demande croissante de stockage à mesure que la capacité d’énergie renouvelable de la Chine augmente, la capacité installée de stockage d’énergie devant dépasser 35 GW/65 GWh en 2024.