L'avenir prometteur des projets d'électrochimie en Chine

Photo: China Energy Construction Group lance le projet de stockage d'énergie Rochi dans le district d'Angren en Ouzbékistan

Source : China Media Group

La capacité de stockage d'énergie électrochimique de la Chine a augmenté rapidement, avec 5 GWh ajoutés en 2021 (une augmentation de 89 % en glissement annuel) et 15,3 GWh ajoutés en 2022 (une augmentation de 206 %). Cette croissance est due à des exigences plus élevées en matière de ratio de configuration du stockage de l'énergie et à des réglementations stipulant que le stockage de l'énergie est une condition préalable à la connexion au réseau dans de nombreuses provinces, à savoir les politiques d'intégration obligatoire du stockage de l'énergie et la priorité à la connexion au réseau pour les projets présentant certains ratios de configuration. En réponse, les appels d'offres pour des capacités de stockage d'énergie ont augmenté de manière significative, avec 31 GWh estimés en 2022 (une augmentation de 139 % en glissement annuel), principalement sur le marché FTM.

La Chine a ajouté 54,9 GW de capacité photovoltaïque installée en 2021, soit une augmentation de 13,9 % en glissement annuel, et 87,4 GW en 2022, le chiffre qui a encore augmenté de 59,2 %. En 2023, après l'augmentation substantielle de la capacité annuelle installée, la croissance de la capacité connectée au réseau devrait ralentir, augmentant de 37,2 % en glissement annuel pour atteindre 120 GW. À mesure que les installations d'énergie renouvelable augmentent, les réductions d'énergie éolienne et photovoltaïque en Chine augmentent. Dans ce contexte, plusieurs autorités locales imposent des exigences plus élevées en matière de ratio de configuration du stockage de l'énergie.

Actuellement, la Chine parvient encore à s'abstenir d'importer des combustibles fossiles, dans le but d'atteindre le pic de carbone et la neutralité carbone d'ici 2060. La solution à long terme pour que la Chine parvienne à l'autosuffisance énergétique comprend des énergies renouvelables atteignant la parité réseau et une capacité de stockage d'énergie suffisante. Au cours de la dernière décennie, la Chine a préparé le terrain, devenant un leader mondial dans les secteurs de l'énergie photovoltaïque, de l'énergie éolienne terrestre et des batteries au lithium. Le résultat le plus marquant est la réduction drastique des coûts de production des systèmes photovoltaïques, éoliens terrestres et de stockage électrochimique de l'énergie.  

Pour répondre à la demande de son système électrique, la Chine devra cumuler 460 GWh de capacité de stockage d'énergie d'ici 2030, dont 350 GWh sous forme de batteries ou de stockage d'énergie électrochimique, et 110 GW de stockage d'énergie hydraulique par pompage. La demande de stockage étant corrélée à l'ampleur des installations d'énergies renouvelables, le nombre réel variera en fonction de l'avancement des installations.

Les projets de stockage de l’énergie en grand développement

En mars 2023, le plus grand projet d'intégration de stockage optique à capacité unique du Xinjiang, Xinhua Power Shache 1 000 000 kW, a été connecté au réseau à pleine capacité. Le projet représente un investissement total d'environ 5 milliards de RMB, avec une capacité installée de 800 000 kW et un stockage d'énergie de 200 000 kW/800 000 kWh, ce qui en fait la plus grande centrale électrique à stockage d'énergie électrochimique de Chine à l'heure actuelle.

À raison d'une charge et d'une décharge par jour, il peut générer 292 millions de kWh par an et réduire les émissions de dioxyde de carbone d'environ 230 000 tonnes. Cela équivaut à l'énergie requise par 500 000 utilisateurs résidentiels pendant un mois lors du pic de consommation d'électricité. Elle a un effet de soutien évident sur la régulation de la pointe du réseau, la régulation de la fréquence et la régulation de la tension. Elle peut également améliorer la sécurité et la stabilité du réseau électrique local.

Il s'agit d'un projet clé de construction énergétique au Xinjiang dans le cadre du "14e plan quinquennal", situé dans le parc de production d'énergie photovoltaïque du comté de Shache, dans la région de Kashgar et dans la région autonome du Xinjiang Uygur. Elle adopte un système lithium-phosphate de fer de 1500 V et est équipée d'un total de 77 ensembles de machines intégrées Booster-Converter (BoCM), 154 ensembles de chambres de préfabrication de batteries DC (BPC) et un ensemble de système de gestion de l'énergie (EMS). Le système de gestion des batteries (BMS) et le boîtier haute tension sont fournis par Hip Energy Technology.

Ce projet est un élément important d'une base d'énergie verte à grande échelle intégrant dix millions de kilowatts d'eau, de vent, de lumière et de stockage dans le bassin de la rivière Yarkant au Xinjiang. Il utilise efficacement les riches ressources en énergie solaire du comté de Shache, promeut l'industrie de l'énergie à Kashgar, améliore la structure du réseau électrique régional et développe rationnellement l'énergie propre. Cela aide le comté de Shache et les régions Kashgar et Xinjiang à accélérer le rythme de la neutralité carbone en améliorant la capacité d'approvisionnement en énergie et en promouvant la transformation verte de l'énergie.

En même temps, un autre projet  de stockage d’énergie électrochimique a été mis en place. Il s’agit de la centrale électrique de Guangdong Taishan de CHN Energy, le plus grand programme de modulation de fréquence auxiliaire de stockage d'énergie électrochimique parmi les centrales électriques au charbon de Chine. Cette centrale génère 60 MW des unités de production 1-2 et 6-7. Le projet peut encore améliorer la capacité globale de modulation de fréquence des unités de production, jetant ainsi des bases solides pour que la centrale électrique joue un rôle de "lest" et de "stabilisateur" pour l'approvisionnement en énergie dans la zone de la Grande Baie de Guangdong-Hong Kong-Macao.

Couvrant une superficie d'environ 6 000 mètres carrés, le projet adopte le stockage d'énergie par batterie lithium-fer-phosphate de grande capacité et la technologie de cascade à haute tension. À côté des unités de production 1-2 et 6-7 ont été installés respectivement un ensemble de 25 MW/25 MWh et un ensemble de 35 MW/35 MWh de système auxiliaire de modulation de fréquence, avec un total de 36 silos de stockage d'énergie. Après 30 jours de débogage statique et de tests divers, le projet a terminé avec succès l'opération d'essai et a réalisé un revenu de 3,71 millions de yuans. Une fois le projet terminé, il améliorera efficacement le niveau de régulation de fréquence AGC des unités de production, réduira la probabilité d'oscillation de faible puissance de la réponse de régulation de fréquence des unités de production et améliorera encore la fiabilité et la sécurité du réseau électrique, avec un revenu annuel attendu de 60 millions de yuans.

Un autre projet mérite une attention particulière. Le 16 novembre 2022, la centrale de stockage d'énergie de Ningde Xiapu (phase I) de State Grid Times, située au niveau du GW de Fujian, a transmis avec succès de l'électricité. Le projet est principalement investi par State Grid Integrated Energy et CATL. L'investissement total du projet de stockage d'énergie State Grid Times Fujian GW-level Ningde Xiapu est de 900 millions de RMB, avec une capacité totale de 200MW/400MWh après l'achèvement du projet, et la station de stockage d'énergie proposée adopte la forme d'un arrangement intérieur. L'échelle de construction de la phase I du projet est de 100 MW/200 MWh.

La Chine se trouve au coeur de l’infrastructure énergétique de l’Ouzbékistan 

Le projet de China Energy Construction Group, fruit d'une collaboration entre la Chine et l'Ouzbékistan, vise à révolutionner l'infrastructure énergétique de l'Ouzbékistan et à la propulser vers un avenir durable. S'étendant sur une superficie d'environ 6 hectares, cette initiative déploiera des batteries lithium-fer-phosphate pour établir une configuration de puissance de 150 mégawatts ainsi qu'un système de stockage d'énergie par batterie de 300 mégawatts-heure.

La centrale, dont l'exploitation commerciale est prévue pour décembre 2024, devrait injecter une capacité de régulation estimée à 2,19 milliards de kilowattheures dans le réseau de l'Ouzbékistan. Cette injection d'énergie promet de catalyser le développement économique et social du pays, en soutenant sa transition vers un écosystème énergétique plus durable et plus résilient.

L'importance de ce projet réside non seulement dans son ampleur, mais aussi dans ses implications stratégiques. En exploitant les technologies avancées des batteries, l'Ouzbékistan vise à renforcer sa sécurité énergétique tout en réduisant sa dépendance à l'égard des sources d'énergie conventionnelles. En outre, le projet s'inscrit dans la vision plus large du pays qui consiste à adopter des solutions énergétiques propres et renouvelables afin d'atténuer l'impact sur l'environnement et de favoriser la durabilité à long terme.

Le projet de stockage d'énergie du district d'Angren à Rochi, en Ouzbékistan, témoigne du partenariat naissant entre la Chine et l'Ouzbékistan dans le domaine de la coopération énergétique. Il illustre le potentiel synergique de la collaboration internationale pour relever des défis énergétiques complexes et souligne le rôle essentiel des solutions innovantes pour façonner l'avenir des systèmes énergétiques mondiaux.

En février 2024, Uzenergoengineering et l'Institut chinois de planification et d'ingénierie de l'énergie électrique (EPPEI) ont conclu un accord pour établir une coentreprise axée sur la planification, l'ingénierie et les services de conseil dans le secteur de l'énergie électrique. Le partenariat s'engagera dans diverses activités, notamment :

• L'élaboration de plans complets à court et à long terme pour l'industrie de l'énergie électrique en Ouzbékistan, intégrant des considérations modernes telles que l'expansion des capacités en matière d'énergie renouvelable ;
• La réalisation d'études d'ingénierie comprenant des évaluations techniques et économiques préalables, la formulation de concepts de projet, l'élaboration de conceptions de base et détaillées, ainsi que l'examen et l'adaptation de la documentation du projet, entre autres tâches ;
• L’offre des services de conseil dans le secteur de l'énergie électrique, en fournissant des orientations techniques sur la conception, la construction et l'exploitation des installations électriques, ainsi que des conseils en matière de gestion de projet et une expertise en ingénierie pour l'adoption de nouvelles technologies.

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À l'heure actuelle, le développement des nouvelles technologies de stockage de l'énergie en Chine présente une situation diversifiée, et l'industrie est entrée dans la phase de développement rapide de l'échelle. 

D'un point de vue économique, l'intégration du stockage des énergies renouvelables reste moins avantageuse que les sources d'énergie traditionnelles. Pour l'instant, les politiques restent le principal moteur du marché chinois du stockage de l'énergie. Le marché chinois du stockage électrochimique de l'énergie, avec la politique d'intégration obligatoire du stockage de l'énergie, domine le côté de la production. Cependant, le marché considère que les mauvais investissements chassent les bons en raison de leur inefficacité. Des problèmes tels que les faibles taux d'exploitation réels des installations intégrées de stockage des énergies renouvelables continuent d'entraver le développement du stockage de l'énergie en Chine.

Le lancement du projet commun entre la Chine et l’Ouzbékistan prouve également la volonté de la Chine à être sur les devant des technologies électrochimiques à l’international et en Asie centrale en particulier.