Optimisation technico-économique des systèmes énergétiques associant asset pilotables, stockage d’énergie et autoproduction photovoltaïque pour clients industriels et tertiaires.
Electricité de France
Réalisé par : M. MAARFI Mohamed bechir
Promotion : 2024
Aujourd’hui, les énergies renouvelables occupent une place croissante dans les mix énergétiques mondiaux, soutenues par des politiques de transition énergétique visant à répondre à l’urgence climatique. Le progrès technologique contribue à la baisse des coûts d’investissement, tant pour les moyens de production, comme le photovoltaïque, que pour les dispositifs de stockage, notamment les batteries lithium-ion. Dans ce contexte, les grands consommateurs d’électricité s’intéressent de plus en plus à l’autoconsommation et à l’hybridation de ces solutions, qui ouvrent également l’accès à de nouvelles sources de revenus via les mécanismes de marché mis en place en France. Parallèlement, les contrats de type Power Purchase Agreement (PPA) connaissent un essor, car ils offrent une meilleure visibilité sur les prix et garantissent un approvisionnement en énergie renouvelable.
Cette étude considère le cas d’un acteur industriel ou tertiaire multisite souhaitant maximiser son approvisionnement en énergie renouvelable, accroître son taux d’autoconsommation et réduire ses coûts. L’approche repose sur un outil interne d’optimisation linéaire appliqué à un système énergétique local intégrant un PPA, des moyens de stockage et des installations photovoltaïques (PV) locales. Les résultats montrent que l’utilisation d’une batterie raccordée au réseau est rentable grâce aux revenus générés sur les marchés, permettant une réduction des coûts de fourniture d’environ 2 % pour une batterie de 2 heures. En revanche, le modèle défavorise l’intégration du PV et de la batterie locale, en raison du coût d’investissement élevé pour le premier et de la faible valorisation de la seconde sur le marché spot, conjuguée à l’absence de participation à certains mécanismes de rémunération.
Atteindre des objectifs élevés en matière de consommation d’énergie renouvelable nécessite néanmoins un recours accru au PV et au stockage local, en complément maximal de la production issue du PPA. La conclusion principale de cette étude souligne ainsi la nécessité de permettre aux batteries sur site d’accéder à davantage de mécanismes de rémunération, afin d’augmenter le taux d’autoconsommation et de réduire les coûts, tout en envisageant une évolution de la structure des PPA pour intégrer davantage d’éolien dans le mix.
Mots-clés : Transition énergétique ; Énergies renouvelables ; Autoconsommation ; Photovoltaïque ; Batterie lithium-ion ; Power Purchase Agreement ; Optimisation linéaire ; Marchés de l’électricité