Comment Tesla développe discrètement son activité de stockage d’énergie ?

Cette batterie est l’un des plus grands systèmes de stockage au monde. À Moss Landing, en Californie, PG&E, le fournisseur d’énergie dans cet état, a travaillé avec Tesla pour installer son système de stockage par batterie Megapack. Une fois terminé, il permettra de stocker l’énergie pour la redistribuer pendant les heures creuses, lorsque la production solaire diminue, la nuit par exemple.

Tandis que les nations du monde entier se fixent des objectifs de transition vers les énergies renouvelables, la demande vers ces systèmes de stockage à grande échelle est à la hausse. Dans de nombreuses régions du monde, en Californie, en Allemagne et maintenant en Chine, de nouvelles lois et réglementations imposent de disposer d’une certaine quantité de stockage par unité de production d’énergie renouvelable.

Le stockage par batterie à l’échelle du réseau devrait représenter un marché de 15 milliards de dollars d’ici 2027, alors qu’elle n’était que de 3.1 Milliards de dollars en 2020.

Tesla compte bien capitaliser sur cette nouvelle manne qui devrait représenter des revenus substantiels dans les années à venir. Elon Musk a exprimé son intention d’investir dans ce secteur d’avenir dans le cadre de la diversification de ses activités.

Depuis le lancement de Tesla Energy en 2015, l’investissement de Tesla dans les énergies renouvelables n’a fait que grandir et fait maintenant de l’ombre à la division automobile de par son potentiel de croissance. Et ça, ce n’est pas nous qui le disons mais Elon Musk lui-même.

“Je pense que sur le long terme, Tesla Energy aura à peu près la même taille que Tesla Automotive. Je veux dire, l’activité énergétique est collectivement plus grande que l’activité automobile.”

Alors, quel est le potentiel réel de Tesla dans le secteur énergétique? Pourra-t’elle se frayer un chemin dans la foule des entreprises pariant sur la transition énergétique? Aura-t-elle la capacité de dominer un jour le secteur du stockage et de la production d ‘énergie? Et la France dans tout ça? EDF sera elle en mesure de résister à la vague Tesla? Ou verra-t- on plutôt un scénario de coopération et de symbiose entre le fournisseur d’énergie historique français et les nouveaux arrivants?

Historique et compétition

Le stockage d’énergie existe depuis très longtemps, mais pendant de longues années, la seule technologie réellement viable était en fait les batteries au plomb qui faisaient fonctionner nos voitures. La technologie qui s’est développée au cours de ces mêmes décennies est bien sûr celle des batteries lithium-ion.

Camescope
Crédit: https://www.amazon.fr/Sony-HDR-CX210-Cam%C3%A9scope-portatif-5-3MP/dp/B006K550PY

Les premières batteries lithium-ion ont commencé à être utilisées dans l’électronique grand public à la fin des années 1990. Vous vous souvenez des camescopes Sony Handycam? Et bien nous pouvons les remercier car ils ont été les pionniers dans ce domaine!

Les batteries lithium-ion sont désormais omniprésentes, des véhicules électriques à nos téléphones. Bien que de nombreux autres types de batteries soient en cours de développement, le lithium-ion reste le plus rentable pour le stockage à l’échelle des services publics.

Par le passé, en raison de leur coût prohibitif, les batteries lithium-ion ne pouvaient pas être utilisées pour le stockage à grande échelle sur le réseau. Mais heureusement, au cours de la seule dernière décennie, et selon les estimations de Bloomberg, les coûts ont diminué d’environ 90 %. Avec la transition globale vers les véhicules électriques qui s’est enclenchée, la demande en électricité pourrait être plus importante que jamais.

“Les gens se tournent vers les véhicules électriques. En gros, vous avez besoin de deux fois plus d’électricité si tous les transports deviennent électriques. Et vous avez besoin de trois fois plus d’électricité si tout le chauffage devient électrique. C’est un avenir prospère, à la fois pour Tesla et pour les fournisseurs d’énergie.”

a précisé Elon Musk

Avec les récentes pannes du réseau électrique au Texas en début d’année et les coupures intermittentes d’électricité dans des endroits comme la Californie, le stockage d’énergie s’est révélé nécessaire pour maintenir l’approvisionnement en électricité. Il y a donc un nouvel élan vers la construction d’un réseau électrique plus fort et plus fiable. Un réseau capable de résister au changement climatique et aux catastrophes météorologiques majeures, qui se manifestent de plus en plus fréquemment.

Aux États-Unis et dans le monde entier, des politiques de stockage d’énergie plus agressives sont mises en place. La Chine a rendu obligatoire le stockage d’énergie dans le cadre de ses efforts pour atteindre 16,5 % d’énergie solaire et éolienne dans ses objectifs nationaux d’énergie d’ici 2025.

Tesla est l’une des nombreuses entreprises qui travaillent sur le stockage de l’énergie. Tesla reçoit, et mérite de recevoir, beaucoup d’attention pour ses efforts, notamment la construction des Powerwals et Powerbaks. Mais il y a toute une gamme de startups dans le secteur du stockage de l’energie.

La majorité du stockage de l’énergie à l’échelle du réseau, à travers les batteries lithium-ion, est en train d’être construit par des fournisseurs d’électricité comme Duke Energy et NextEra Energy, en Floride. Ce sont quelques-uns des noms qui intègrent le stockage sur batterie dans leurs modèles.

Avant d’aller plus loin et pour que vous compreniez les notions, il nous faut définir ce que sont le megawatt et le megawattheure.

Mégawatt et mégawattheure sont des termes couramment utilisés dans le cadre de la production d’énergie. Très proches, ces deux mots désignent pourtant des réalités très différentes.  

Le mégawatt (MW) est une unité de puissance qui désigne la capacité de production d’une installation électrique (ferme éolienne, panneau solaire, etc…).  Le mégawattheure (MWh) correspond à la quantité d’énergie produite en une heure par un mégawatt. Voilà, on ferme à présent la parenthèse!

Un autre acteur économique important dans le domaine du stockage de l’énergie aux Etats Unis est AES Corporation. AES Corporation a travaillé sur un certain nombre de projets, plus particulièrement avec la Coopérative d’énergie Kauai (se prononce Kawayi) Island Utility dans l’archipel d’ Hawaii, dans le Pacifique. En 2019, elle a achevé la construction d’une ferme solaire de 28 mégawatts dotée d’une batterie capable de stocker 100 mégawatts-heure. Et elle vient de mettre en place un micro-réseau électrique sur le site de missiles Pacific Missile Range à Hawaii.

Vistra, un fournisseur d’énergie opérant dans le Texas, construit également l’un des plus grands systèmes de batteries dans sa centrale électrique au gaz naturel. La phase 1 du projet a été achevée en décembre 2020, mettant en ligne une capacité de stockage de 300 mégawatts. La phase 2 ajoutera cent mégawatts supplémentaires lorsqu’elle sera achevée plus tard cet été.

Nombreux, donc, sont ceux qui investissent dans ce domaine d’avenir. Mais que fait Tesla pour sortir son épingle du jeu et s’imposer dans le secteur du stockage d’énergie?

Tesla, leader du secteur du stockage d’énergie

On ne peut pas vraiment parler de stockage d’énergie sans parler de Tesla, qui est bien sûr le leader sur le marché des véhicules électriques et qui a également une grande empreinte dans l’espace du stockage d’énergie. Tesla a lancé son activité énergétique en 2015 avec l’annonce d’un nouveau produit, pas très anodin à l’époque: une batterie qu’ils nomment Powerwall.

Elon Musk:

« C’est donc un produit que nous appelons le Tesla Powerwall. Il possède tous les systèmes de sécurité intégrés, les contrôles thermiques, le convertisseur DC-DC. Il est conçu pour fonctionner très bien avec les systèmes solaires sans modifications nécessaires. Les habitants d’un village ou d’une île reculée peuvent prendre des panneaux solaires, les combiner avec le Tesla Powerwall et ne jamais avoir à s’occuper de la présence de lignes électriques ».

Et pour des applications à plus grande échelle, Tesla a développé le Powerpack.

Elon Musk:

« Et pourquoi pas quelque chose qui s’adapte à des niveaux beaucoup, beaucoup plus grands? Alors pour cela, nous avons quelque chose d’autre. Nous avons donc le Powerpack. Le Powerpack de Tesla est conçu pour évoluer à l’infini. Vous pouvez donc littéralement en faire une solution de classe gigawattheure ».

Un Gigawattheure, c’est un million de Kilowattheures, ou la consommation quotidienne d’une ville française de 90 mille habitants, en moyenne.

Tesla a commencé à faire plus dans le stockage d’énergie suite à l’acquisition, À l’été 2016, de SolarCity pour 2,6 milliards de dollars..

Tout récemment, Tesla a mis à jour le Powerwall 2, doublant la capacité d’énergie qu’il peut décharger. Selon la société, la demande a été si forte que Tesla ne vend plus que des Powerwalls groupés avec ses produits solaires.

Un Tesla Powerwall 2 a une capacité énergétique de 13,5 kilowattheures. Une Model S a une batterie pouvant atteindre 100 kilowattheures. Le Powerpack, sa plus petite solution de stockage à l’échelle du réseau, a une capacité allant jusqu’à 232 kilowattheures par unité. Elle peut être mise à l’échelle en incluant plusieurs Powerpack pour répondre aux besoins énergétiques.

Tesla et Neoen, une société française spécialisée dans les énergies renouvelables, se sont associés pour construire l’une des plus grandes batteries lithium-ion du monde en Australie. La première grande installation de batteries Tesla près de Jamestown, en Australie-Méridionale, avait une capacité de 129 mégawattheures. Au moment de sa livraison en décembre 2017, il s’agissait du plus grand projet de stockage de batteries lithium-ion au monde.

Le système se charge en utilisant l’énergie renouvelable du parc éolien de Hornsdale et contribue à apporter plus de stabilité au réseau après une panne importante. En effet, Un événement météorologique extrême s’était produit en septembre 2016 en Australie-Méridionale et avait entraîné une panne de courant dans tout l’État. La réponse que le gouvernement d’Australie-Méridionale a prise pour développer et accélérer le plan énergétique sur lequel il travaillait déjà, a vraiment été déclenchée par cet évènement.

D’après des études portant sur la première et la deuxième année d’utilisation, le système de batteries de Tesla en Australie s’est avéré fiable et a permis à la compagnie d’électricité d’économiser de l’argent.

La batterie elle-même a généré des revenus de 24 millions de dollars. Mais l’économie réalisée par le système électrique, en termes de réduction du coût des services de contrôle de la fréquence, était de 30 à 40 millions de dollars. Avec le succès de ce projet pilote, l’Australie cherche à mettre en place d’autres systèmes de stockage par batterie lithium-ion.

Neoen a remis cela, en obtenant un contrat gouvernemental pour fournir des services d’intégrité de système au réseau électrique et livrera une batterie de 300 MW (MegaWatt) utilisant la technologie Megapack de Tesla d’ici la fin de 2021. La Victorian Big Battery, basée à Geelong, au sud-ouest de Melbourne, aura une capacité de 450 mégawattheures et jouera un rôle important dans la transition de l’Australie de la production d’électricité à partir du charbon vers les énergies renouvelables.

Tesla a également entrepris un autre projet à Kauai dans l’archipel d’ Hawaii, en remplaçant les générateurs diesel qui fournissent de l’électricité lorsque le solaire ne le pouvait pas. Le projet comprenait une batterie de 52 mégawatts-heure et un système photovoltaïque SolarCity de 13 mégawatts.

Depuis les projets Tesla et AES, la Coopérative Kauai Island Utility est en mesure de fonctionner presque exclusivement avec des énergies renouvelables.

“Presque tous les jours maintenant, nous passons six à huit heures à 100 % d’énergie renouvelable grâce à ce que nous appelons la technologie de l’onduleur, où ce sont des batteries qui font fonctionner les choses.”

Comme à Kauai, Tesla a mené à bien un projet sur l’île de Ta’u dans les Samoa américaines, qui était auparavant alimentée par des générateurs diesel. Tesla a installé 5 328 panneaux solaires et 60 Powerpacks et a déclaré que cela permettrait à l’île de rester alimentée pendant trois jours sans soleil. Tesla affirme que cela compensera l’utilisation par l’île de plus de plus de 400 000 litres de diesel par an.

Fort du succès de ces premiers projets, Tesla a développé une solution de plus grande capacité encore, le Megapack, qui offre jusqu’à trois mégawattheures de stockage. L’équivalent de près de 13 Powerpacks ou de 30 berlines Model S. Selon Tesla, si la capacité de stockage était portée à un gigawattheure, cela suffirait à alimenter chaque foyer de San Francisco pendant six heures.

En France

Et en France, alors? Les choses commencent elles à bouger? Il faut d’abord souligner que la production d’énergie en France est déjà dé carbonée à plus de 90%, se basant principalement sur le nucléaire.

Les énergies renouvelables  (Solaire, éolien et hydroélectrique) constituent 29% du mix énergétique français. Cette proportion tend à croître car la France veut diminuer sa dépendance envers le nucléaire pour atteindre ses objectifs fixés par les accords de Paris sur le climat. Comme on l’a vu précédemment, qui dit énergies renouvelables, dit stockage d’énergie. Et la France est un gros poisson des énergies renouvelables à l’international. Des géants français comme Engie et EDF, ainsi que des start-up ambitieuses  comme Neoen, raflent contrat sur contrat sur toute la planète. Cocorico, j’ai envie de dire ici!

Un projet pharaonique se prépare déjà dans le Sud-Ouest. Un projet géant d’énergie solaire et de stockage de 1 GWatt est actuellement prévu. Engie, auparavant connu sous le nom de GDF-Suez, l’une des plus grandes entreprises énergétiques du monde, et Neoen, qui a déjà collaboré avec succès avec Tesla en Australie, prévoient de construire ce projet ensemble près de la petite ville de Saucats, en Nouvelle-Aquitaine. Le projet s’appelle Horizeo. 

Le coût de cette centrale solaire et de stockage est estimé à un milliard d’euros. Elle comprendra également un élément de production d’hydrogène vert, de l’énergie solaire agrivoltaïque (c’est-à-dire une combinaison d’agriculture et d’énergie solaire) et un data center. Si tout se déroule comme prévu, ce projet d’énergie solaire et de stockage devrait être achevé et mis en service en 2026.

Récemment, et plus dans le concret, à Prato en Corse, 10 MWh de stockage ont été ajoutés en juin 2021. Le site inauguré par Corsica Sole exploite des Tesla Powerpack, directement connectés au réseau EDF. L’île de beauté bénéficie d’une interconnexion limitée avec l’Italie et la Sardaigne (150 MW sur les 718 MW installés). L’arrivée de batteries stationnaires va ainsi contribuer à stabiliser le réseau de l’île et faciliter l’intégration des énergies renouvelables. En Corse, 72 % de l’électricité provient encore de centrales fossiles. 

Réunion

Un taux à peine plus bas pour La Réunion, qui produit 68 % de son courant à partir du pétrole et du charbon. Le département d’outre-mer est par contre, lui, totalement isolé. Dans les années 1980, la Réunion a été presque autosuffisante en électricité uniquement grâce à son potentiel hydroélectrique. Mais depuis, à cause d’une augmentation croissante des besoins en énergie et suite à une incapacité des politiques à fournir une réponse cohérente au problème, la situation a empiré. Néanmoins, Elle se donne pour objectif un mix électrique à près de 100 % d’origine renouvelable fin 2023.

stockage
Crédit: https://www.revolution-energetique.com/des-batteries-de-stockage-pour-la-corse-et-lile-de-la-reunion/

Pour aider à la transition, EDF a donc également déployé des Tesla Powerpack à Saint-Benoît, dans l’Est de la Réunion, sur une station de 10,72 MWh capable de délivrer 5,02 MW de puissance. Cette dernière a coûté 6,7 millions d’euros et sera mise en service en septembre 2021.

Pour ce qui est de la production des batteries, Tesla compte ouvrir 38 nouvelles usines pour en fabriquer en Europe. Et en France, Verkor, une jeune pousse grenobloise aux ambitions de géant, compte frapper un grand coup. Une usine de plus d’un kilomètre de long sur un kilomètre de large, où s’affairent 2 500 salariés. Un site capable de répondre aux besoins en batteries électriques des constructeurs du sud de l’Europe, France, Italie, Espagne, à l’horizon 2023-2024.

Donc, pour résumer, Tesla Energy peine à s’implanter en France. En tout cas, aussi rapidement qu’elle l’a fait aux Etats-Unis ou en Australie. Mais le terrain fertile est là et les possibilités de collaboration avec le secteur public et les jeunes entreprises sont infinies. 

En matière d’Energie, la France n’a pas à rougir de ses talents: ses jeunes entreprises qui font parler d’elles à l’international en collaborant justement avec Tesla sur des projets immenses et en leur faisant parfois de la concurrence. Autant dire que la tarte du secteur stockage d’énergie est immense et tout le monde devrait y avoir son compte, surtout le consommateur final et bien sur la planète, qui en prend cher depuis à peu près deux siècles et qui mérite un peu de répit.

Verdict

Bien que Tesla ait été agressif dans son déploiement, il n’est pas clair dans quelle mesure cette activité est rentable pour elle. Elle ne sépare pas les ventes de stockage d’énergie de son activité solaire. Au premier trimestre 2021, les revenus de Tesla energy étaient de 494 millions de dollars, tandis que les coûts étaient de 595 millions de dollars. En d’autres termes, Tesla Energy est encore dans le rouge pour le moment.

Mais les déploiements de stockage d’énergie ont augmenté de 83 % entre 2019 et 2020, ce qui, selon l’entreprise, est principalement dû à la popularité du Megapack. Tesla a su déployer un grand nombre de systèmes. Ils les ont déployés à temps, à un prix rentable pour les opérateurs qui les ont utilisé avec succès et ont gagné de l’argent grâce à eux. Maintenant, la machine est belle et bien lancée.

Le stockage de l’énergie, le lithium-ion et les énergies renouvelables occupent une place de plus en plus importante dans notre réseau, et cela va fondamentalement modifier la manière dont il fonctionne. 

C’est une grande opportunité pour un large éventail d’entreprises impliquées dans ce que l’on appelle la transition énergétique, et qui est, on le rappelle la mission première de Tesla.

Même si les Powerpacks et mégapacks représentent un moyen prometteur de stocker et de distribuer l’énergie, ils restent tout de même des solutions centralisées.

Heureusement, avec ses Toits Solaires, et ses Powerwalls, Tesla offrira aussi une nouvelle manière de penser le réseau énergétique, de façon décentralisée, dans laquelle chaque foyer pourra produire, stocker et distribuer l’énergie automatiquement. 

Enfin, grâce à l’expertise qu’elle a acquise en matière de batteries, l’avenir semble prometteur pour Tesla et les autres acteurs de ce secteur, notamment pour certaines entreprises françaises qui sont aussi reconnues mondialement pour leur expertise et leur savoir faire dans ce domaine.

Et pour terminer, selon les calculs d’Elon Musk une surface d’environ 160 km sur 160 km de panneaux solaires ainsi qu’une surface de batterie de 1.6 km par 1.6Km suffirait à rendre les  Etats Unis autosuffisante en électricité. 

Et vous, vous en pensez quoi ? Est ce que Tesla energy a le potentiel d’être plus grand que tesla autos? Tesla arrivera-t- il à s’implanter dans le marché de l’énergie français? Quel est le potentiel de croissance de ce  secteur d’avenir?

A bientôt sur Tesla News France

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