Les systèmes de stockage d'énergie par batterie (BESS) sont considérés comme une technologie clé de la transition énergétique en raison de leur flexibilité exceptionnelle. Lorsqu'ils sont utilisés sur le réseau public, ils sont particulièrement adaptés pour exploitation par succession. Cela désigne la capacité d'une centrale électrique ou d'un stockage à adapter en permanence sa puissance à la charge du réseau fluctuante ou aux programmes – c'est-à-dire à augmenter et diminuer la puissance de manière flexible, au lieu de fonctionner uniquement à puissance constante.
Les mesures typiques sont alors :
- Gradient de performanceL'indication est donnée avec la valeur „ Pb inst/s “ (Power brutto / modification instantanée par seconde) et décrit l'état actuel ou la limite de charge technique.
- „Montée en puissance“C'est la montée ou la descente de puissance réelle mesurée en kilowatts ou mégawatts par unité de temps, c'est-à-dire le programme de fonctionnement possible en mode de régulation de la charge.
- Puissance minimale de fonctionnementElle indique la mesure dans laquelle une centrale électrique peut réduire sa puissance sans être arrêtée.
Si les centrales électriques conventionnelles sont physiquement inertes et techniquement limitées, les BESS sont techniquement supérieurs sur ces trois points car ils n'ont pas de charge minimale et peuvent réguler de manière extrêmement rapide. Dans la pratique, cependant, les gestionnaires de réseau utilisent souvent des limites réglementaires nettement plus strictes pour les pentes de puissance admissibles que pour les centrales de production classiques. Il se pose donc la question pour les opérateurs de la manière dont les systèmes de stockage par batterie fonctionnent réellement en mode de suivi de charge par rapport aux centrales à gaz, au charbon ou aux centrales à cycle combiné (CCG), en tenant compte à la fois des capacités techniques et des contraintes du réseau.
Avantages techniques des BESS en mode de suivi de charge
BESS excellent dans le fonctionnement à suivi de charge grâce à leur flexibilité technique unique, qui va bien au-delà des centrales électriques conventionnelles. Ils atteignent une puissance minimale de 0% – contrairement aux centrales au gaz (environ 20%) ou aux centrales à charbon (38–40%) –, elles peuvent donc être complètement déchargées ou mises en pause sans temps d'arrêt. La puissance active se situe techniquement entre -100 et +100 Pb inst (charge complète et décharge complète) et des rampes de puissance de 10 à 100 %/min faisable, ce qui rend les batteries à flux red/ox idéales pour les changements de charge rapides et le réglage de la puissance.
Ces caractéristiques permettent aux systèmes de stockage par batterie (BESS) de compenser avec précision les fluctuations liées aux énergies renouvelables et de contribuer à la stabilité du réseau. Une étude réalisée en décembre 2024 par les quatre gestionnaires de réseaux de transport montre que les systèmes de stockage par batterie pourraient réduire le besoin en centrales de secours à combustibles fossiles de près de 50 %, si leur plein potentiel était exploité. Dans la pratique, cela reste toutefois souvent limité par les contraintes imposées par les gestionnaires de réseaux de distribution.
Exigences du gestionnaire de réseau
Les opérateurs de réseau constatent que la réactivité extrêmement rapide, c'est-à-dire la forte rampe de puissance des systèmes de stockage d'énergie par batterie (BESS) en mode de suivi de charge, nécessite des restrictions spécifiques. Des limites statiques ou dynamiques doivent être introduites, en particulier en cas de fluctuations de puissance élevées et rapides dans le réseau, afin de garantir la stabilité de la fréquence et la sécurité du réseau. Les opérateurs de réseaux de distribution adoptent de plus en plus de telles valeurs de consigne, par exemple sur les marchés de la puissance de régulation basés sur les directives VDE, dans leurs contrats de raccordement au réseau. Il s'agit principalement de systèmes de stockage par batterie qui sont censés compenser les transitoires électriques de courte durée et impulsifs dans les réseaux de moyenne et basse tension.
Le secteur du stockage réagit déjà de manière critique et a estimé que de telles exigences pourraient réduire la part de marché des systèmes de stockage d'énergie (BESS) de près de 50 %, car elles réduisent les recettes issues de la puissance de réglage primaire ou de la réponse en charge. Des gradients dynamiques, adaptés en fonction de l'état du réseau, intégrés dans les modèles de calcul pourraient compenser cet effet. Les exploitants devraient donc négocier explicitement avec les gestionnaires de réseau lors de l'obtention des autorisations afin d'obtenir des quotas plus élevés.
Piles à combustible et centrales conventionnelles en fonctionnement de suivi de charge comparés
Les systèmes de stockage par batteries (BESS) diffèrent fondamentalement des centrales électriques conventionnelles, notamment par leur grande dynamique et flexibilité bidirectionnelle. Alors que les centrales de production classiques ne produisent que de l’électricité, les BESS peuvent à la fois absorber et restituer de l’énergie, et ce avec des temps de réaction très courts.
Sur le plan technique, les batteries d'énergie (BESS) sont nettement supérieures aux centrales électriques conventionnelles en mode de suivi de charge : elles peuvent moduler leur puissance pratiquement sans délai sur toute la plage de 0 à 100 % et atteindre des gradients de puissance pouvant aller jusqu'à 100 % par seconde. En revanche, les centrales à gaz sont physiquement limitées à environ 20 % par minute et nécessitent en outre une charge minimale d'environ 20 %. Les centrales à charbon et les centrales à cycle combiné réagissent encore plus lentement : les centrales à lignite atteignent généralement environ 3 % par minute avec une charge minimale d'environ 40 %, tandis que les centrales à cycle combiné atteignent environ 6 % par minute avec une charge minimale d'environ 33 %.
| Type de centrale électrique | Gradient de puissance (1 TP/6 tr/min) | Cours minimal (%) | Augmentation de Puissance (MW/min) |
| BESS (technique) | jusqu'à 6 000 | 0 | bis 100 (bei 100 MW Leistung) |
| BESS (réseau limité) | 0,6-10 | 0 | 0,6–10 |
| Turbine à gaz | 20 | 20 | 20 |
| Centrale électrique GuD | 6 | 33 | 6 |
| Centrale à charbon | 3-4 | 38-40 | 3-4 |
Dans la pratique, cet avantage technique des systèmes de stockage d'énergie par batterie (BESS) est toutefois souvent limité par des contraintes réglementaires et liées au réseau. Ainsi, les systèmes de stockage par batterie en réseau sont parfois limités à des gradients de puissance nettement plus faibles – par exemple à environ 0,6 % par minute (0,10 % par seconde) – et sont donc soumis à une réglementation plus stricte que les installations de production conventionnelles, qui peuvent atteindre environ 0,37 % par seconde.
Dans l'ensemble, il apparaît que si les BESS sont idéalement adaptés d'un point de vue technique pour compenser la volatilité des énergies renouvelables, leur potentiel en matière de suivi de charge n'est pas pleinement exploité en raison des cadres réglementaires actuels.
Optimisation et perspectives
À l'avenir, on peut s'attendre à ce que les gradients de puissance soient de plus en plus contrôlés de manière dynamique et dépendante de l'état du réseau – par exemple, sur la base d'une surveillance en temps réel de la charge du réseau. Les prévisions dans le contexte de Paquets réseau 2026 partent du principe que les contraintes statiques habituelles aujourd'hui pourront être assouplies d'environ 30 à 50 % d'ici 2030. La flexibilité des systèmes de stockage d'énergie (BESS), au service du réseau, jouera ainsi un rôle central en tant que technologie d'équilibrage et de secours face à la volatilité des énergies renouvelables. En complément, l'optimisation des horaires et des rampes de puissance à l'aide de l'IA, ainsi que la Surconstruction (par exemple, à 150-200 % de puissance connectée) ainsi que Multiplexage de câbles de plus en plus important.
Les opérateurs peuvent déjà optimiser leurs systèmes grâce à des mesures ciblées :
- Négocier les connexions dynamiques au réseau :
Bei günstigen Netzbedingungen können höhere Leistungsgradienten (z. B. >0,20 %/s) vereinbart werden. Der regulatorische Rahmen – etwa durch VDE FNN – lässt hier Spielräume für individuelle Abweichungen. - Utiliser le regrupement de câbles et planifier la superstructure :
La combinaison des installations photovoltaïques et d'un système de stockage d'énergie par batterie (BESS) à un point de connexion au réseau permet une utilisation plus efficiente des limites de puissance existantes, la commercialisation d'une flexibilité supplémentaire et le doublement des capacités. - Utiliser des contrôleurs logiciels intelligents :
Grâce à un contrôle automatisé des rampes via EMS avec une limite de gradient, les restrictions peuvent être respectées tout en exploitant les potentiels de revenus, par exemple sur le marché de la réserve (PRL/FCR). - Éviter les exigences de charge minimale :
Contrairement aux centrales à combustibles fossiles, les systèmes de stockage d'énergie par batterie (BESS) peuvent être mis à l'arrêt sans perte jusqu'à 0,1 TP6T. Cela évite d'avoir à maintenir des charges minimales inefficaces de 20 à 40 TP6T.
Conclusion
Les BES dominent le fonctionnement de suivi de charge malgré les contraintes du réseau grâce à leur dynamique supérieure et à leur charge minimale nulle, un avantage clair par rapport aux centrales électriques fossiles. Grâce à des accords dynamiques, au regroupement de câbles et à des logiciels intelligents, elles restent économiquement supérieures et font progresser la transition énergétique.
Pour les opérateurs, cela signifie agir maintenant : optimiser les connexions au réseau, prioriser les services de réseau et négocier les limites. Contactez-nous pour une analyse personnalisée de la flexibilité BESS.