Le projet Rudong d’Energy Vault constitue un test pratique du stockage de l’énergie par gravité, car il a été construit en Chine, dans un environnement supposé favorable à ce type de projets : chaînes d’approvisionnement locales pour le béton, l’acier, les moteurs et l’électronique de puissance, soutien public, coordination avec le réseau et partenaire chinois de construction expérimenté. Pourtant, l’analyse estime que le résultat économique du projet semble faible lorsqu’il est comparé à un système chinois moderne de batteries fournissant le même service.
Rudong affiche une puissance d’environ 25 mégawatts et une capacité de 100 mégawattheures, ce qui signifie qu’il est conçu pour fournir quatre heures de fonctionnement à sa puissance maximale. Il comprend une structure d’environ 148 mètres de haut, plus de 12 000 blocs pesant chacun nominalement 25 tonnes, ainsi que 96 grues et des milliers de pieux forés sous l’installation. La page du projet d’Energy Vault le décrit toujours comme étant en phase de mise en service, bien qu’elle indique que le raccordement complet au réseau était prévu d’ici la fin de 2023.
Une comparaison fondée sur le même service
L’importance de la comparaison tient au fait que les batteries de quatre heures ne sont pas une technologie expérimentale rare en Chine, mais qu’elles sont devenues une infrastructure achetée sur un marché qui évolue vers davantage de standardisation. L’analyse cite une centrale de batteries d’une capacité de 100 mégawattheures fondée sur des unités Sungrow PowerTitan 2.0 ; chaque unité de courant alternatif au format d’un conteneur de 20 pieds comprend des batteries d’une capacité de 5 mégawattheures et un convertisseur de puissance de 2,5 mégawatts. Selon Sungrow, une centrale complète de cette capacité nécessite environ 1 200 mètres carrés.
En revanche, la tour de Rudong occupe à elle seule une superficie près de 11 fois supérieure. La comparaison publiée dans le rapport situe également l’estimation centrale des dépenses d’investissement du projet à environ huit fois celles d’un système chinois contemporain de batteries équivalent, avec des coûts d’exploitation et de maintenance ainsi que des émissions de carbone incorporées nettement plus élevés. Il ne s’agit pas d’une comparaison entre un projet chinois et une batterie occidentale coûteuse, mais entre deux technologies relevant de la même économie industrielle chinoise.
Que fournit réellement le stockage gravitaire ?
Le concept possède des avantages spécifiques au niveau des composants de stockage. Les blocs peuvent être fabriqués à partir de matériaux métalliques de faible valeur et de déchets, avec la nécessité d’utiliser des plaques d’acier inférieures et une couche de protection. Ils ne se dégradent pas chimiquement de la même manière que les cellules de batteries, ne présentent pas le risque d’emballement thermique des cellules et le milieu de stockage pourrait avoir une durée de vie de plusieurs décennies.
Mais les blocs ne constituent pas à eux seuls l’ensemble du système de stockage. Pour qu’un bloc bon marché soit utile au réseau, il doit être intégré dans une grande structure dotée de fondations profondes, de grues, d’équipements de déplacement horizontal, de moteurs, de générateurs, de freins, de transmissions, de systèmes de contrôle, de capteurs et d’électronique de puissance. Ainsi, la faible quantité de carbone associée au matériau du bloc n’annule pas le carbone généré par les travaux de génie civil et les équipements nécessaires pour déplacer de manière répétée des milliers d’objets lourds.
Pourquoi cette actualité est-elle importante ?
Le cas de Rudong illustre la différence entre la faisabilité technique d’une technologie et sa capacité à concurrencer les solutions de remplacement au niveau du système complet. Le projet a démontré que le stockage de blocs par gravité peut être conçu à l’échelle des installations électriques, mais cela ne prouve pas que sa structure complexe justifie son coût lorsque les batteries fournissent des unités compactes et un service de décharge de quatre heures.
L’article indique également qu’Energy Vault a étendu son activité, passant du concept de grue exposée à six bras à la structure fermée EVx, puis qu’elle est entrée sur le marché des entreprises cotées pendant la vague des sociétés d’acquisition à vocation spécifique dans le secteur des technologies propres. Par la suite, l’entreprise a commencé à annoncer des projets de batteries lithium-ion, et le stockage gravitaire est devenu une petite partie d’un portefeuille plus large comprenant l’intégration de systèmes de batteries. Ces évolutions ne font pas de Rudong un échec technique ; la construction d’une installation de cette taille et la coordination des équipements de levage constituent une réalisation d’ingénierie importante. Elles ramènent toutefois la question à la pertinence économique de l’achat d’une complexité supplémentaire plutôt que de solutions de batteries matures.
Certaines comparaisons doivent encore faire l’objet d’un examen indépendant avant qu’un jugement définitif sur la technologie puisse être formulé. Une évaluation complète devrait définir les limites du calcul du carbone, les exigences de maintenance et la disponibilité des équipements, ainsi que la nature du service demandé. Elle devrait également comparer la durée de vie des batteries en tenant compte de leur vieillissement et de leur remplacement, plutôt que de les traiter comme un actif permanent. Selon l’article, ce sont ces aspects qui déterminent si l’avantage de la longue durée de vie du stockage gravitaire compense son coût, son emprise au sol et sa complexité.