Le stockage d'énergie aux États-Unis a besoin de normes et de réglementations nationales pour prospérer dans le cadre de la transition vers une énergie propre : GAO

Les initiés de l'industrie et d'autres experts ont largement salué les recommandations de l'agence, mais ont noté que son récent rapport omettait certains obstacles clés à l'adoption du stockage de l'énergie.

Dans un rapport de grande envergure, publié le 30 mars, le Government Accountability Office a décrit certains des défis auxquels est confronté le stockage de l'énergie et a détaillé la planification, la réglementation et les changements de marché nécessaires pour promouvoir son utilisation généralisée.

"Peu importe ce que nous faisons, nous aurons besoin de plus en plus de stockage", a déclaré Steven Low, professeur Frank J. Gilloon d'informatique et de sciences mathématiques et de génie électrique à Caltech. "La question est le coût."

Le GAO a élaboré plusieurs options politiques et approches de mise en œuvre pour aider à relever les défis du stockage de l'énergie, notamment l'établissement de feuilles de route, la création d'un ensemble commun de règles et de normes pour l'intégration du stockage de l'énergie dans les réseaux électriques, des incitations telles que des garanties de prêt et des crédits d'impôt, et le financement de la recherche. et développement.

Les experts et les initiés de l'industrie sont généralement favorables aux recommandations de l'agence.

"Certains des défis qu'ils énumèrent sont absolument valables et leurs recommandations politiques sont assez solides", a déclaré Leslie Ponder, directeur du stockage d'énergie avancé pour Black & Veatch, une société d'ingénierie, de construction et de conseil basée au Kansas.

"L'étude reconnaît les problèmes en suspens liés aux obstacles réglementaires qui subsistent lors de la construction du stockage et de la connexion au réseau", a déclaré Elise Caplan, vice-présidente des affaires réglementaires de l'American Council on Renewable Energy, dans un communiqué.

Cependant, même l'examen approfondi par le GAO des besoins de stockage d'énergie du pays passe à côté de certains problèmes clés, tels que les permis, ont déclaré des initiés de l'industrie et d'autres experts.

Le principal obstacle à une adoption généralisée identifié dans le rapport est le coût, a noté Lei Wu, professeur au département de génie électrique et informatique du Stevens Institute of Technology, qui étudie le fonctionnement du système électrique et les marchés de l'énergie.

Mais cela s'améliore.

Le prix de l'installation d'un stockage d'énergie au détail non résidentiel à New York était en moyenne de 567 $ par kWh en 2022, selon une analyse du Département de la fonction publique de l'État et de PA Consulting. Les prix chuteront naturellement à mesure que le marché du stockage d'énergie à l'échelle des services publics arrivera à maturité, ont noté les experts. Les coûts de stockage diminueront de 150 à 200 dollars par kWh d'ici la fin de la décennie, selon une estimation de BloombergNEF.

"Le stockage est comme n'importe quel autre type de technologie que nous avons utilisé auparavant", a déclaré Wu. "Lorsqu'il connaît une croissance exponentielle, les coûts d'investissement continueront de diminuer, ce qui favorisera l'utilisation."

Également parmi les principaux obstacles identifiés par le GAO : Les États-Unis n'ont pas d'ensemble standard de règles régissant le stockage de l'énergie. Les régulateurs ont pris des mesures pour résoudre ce problème. La Federal Energy Regulatory Commission, qui réglemente les organismes de transport régionaux et les gestionnaires de réseau indépendants qui supervisent les marchés de gros de l'électricité, a publié l'ordonnance 841 en 2018 exigeant la suppression des obstacles au stockage de l'énergie.

Mais "nous n'avons pas un organisme de réglementation standard qui supervise l'ensemble du réseau aux États-Unis", a déclaré Brian Bothwell, directeur de l'ingénierie et de l'évaluation technologique du GAO.

Un patchwork de règles parfois contradictoires sur le stockage de l'énergie peut créer un labyrinthe pour les entreprises de services publics, selon le rapport du GAO. La Californie, par exemple, a rendu obligatoire le stockage d'énergie avec des projets d'énergie renouvelable, mais de nombreux autres États ne l'ont pas fait, et les États varient dans leurs objectifs de stockage d'énergie.

Des normes nationales et un plan clair d'intégration du stockage d'énergie dans un réseau électrique donneraient aux entreprises de services publics et à leurs bailleurs de fonds la confiance nécessaire pour investir dans la technologie émergente, a déclaré le GAO.

Cependant, la création d'un ensemble standard de règles de stockage d'énergie à travers le pays est difficile dans un pays avec trois réseaux énergétiques - à l'Est, à l'Ouest et au Texas - avec des réglementations différentes. Le réseau texan fonctionne selon des règles beaucoup moins strictes que les deux autres, a déclaré Severin Borenstein, directeur de la faculté de l'institut de l'énergie de la Haas School of Business de l'Université de Californie à Berkeley et membre du conseil d'administration du California Independent System Operator.

Un réseau reposant sur les énergies renouvelables doit faire face aux perturbations de l'approvisionnement inhérentes aux énergies renouvelables comme l'éolien et le solaire, selon le rapport du GAO.

Le problème de l'adéquation de l'offre et de la demande réside dans la manière dont l'électricité est traditionnellement fournie aux clients - à partir d'une centrale nucléaire, au charbon ou au gaz naturel qui produit toujours de l'électricité - a déclaré Low.

"Vous devez équilibrer l'offre et la demande dans tous les points du réseau, et la façon dont nous avons fait cela contrôle la production", a déclaré Low. "Alors que nous passons [aux énergies renouvelables], nous n'avons pas ce contrôle."

"Les sources d'énergie renouvelables ne sont souvent pas disponibles lorsque nous avons une demande de pointe", a déclaré Yury Dvorkin, professeur de recherche associé aux départements de génie civil et des systèmes et d'informatique et de génie électriques à l'Université Johns Hopkins. Les consommateurs allument leurs appareils lorsqu'ils rentrent du travail et "c'est à peu près le moment où le soleil s'estompe".

Le stockage de l'énergie est l'un des moyens de résoudre ce problème, ont déclaré Low et Dvorkin. Les batteries peuvent collecter l'énergie excédentaire pendant la journée ou lorsque le vent souffle.

Les régulateurs et les services publics doivent régler plusieurs détails concernant l'offre et la demande d'énergie avant de s'attaquer à l'intermittence, a déclaré Borenstein.

"Quel degré de contrôle le propriétaire de la batterie doit-il accorder à [l'opérateur de système indépendant] pendant ces périodes de pointe ?" dit Borenstein. "Et devez-vous donner le contrôle à l'ISO ou avez-vous un système de pénalités qui vous oblige à maintenir un certain niveau de redevance? Ce sont les types de politiques qui sont envisagées."

Le problème de l'intermittence a d'autres solutions que le stockage d'énergie, a déclaré Borenstein. Par exemple, des lignes de transmission pourraient être construites à travers le pays afin que les panneaux solaires de la Sun Belt puissent alimenter le Midwest par temps nuageux. Mais la construction de ces lignes coûte extrêmement cher et implique de connecter les réseaux électriques du pays.

Pour compliquer encore les choses, la technologie de stockage d'énergie progresse trop rapidement pour que la réglementation puisse suivre, selon le rapport du GAO. Des réglementations à courte vue pourraient restreindre les technologies émergentes, selon le GAO.

Par exemple, certains services publics envisagent des batteries à flux pour le stockage de l'énergie, a déclaré Bothwell.

"Les batteries Flow fonctionnent différemment des batteries lithium-ion", a déclaré Bothwell. Ils durent plus longtemps que les batteries lithium-ion et peuvent fournir de l'énergie pendant une plus longue période (10 heures contre quatre.).

Mais les dangers sont différents. Les batteries lithium-ion peuvent prendre feu et, dans de rares cas, exploser, a-t-il déclaré. Les batteries Flow contiennent des composants corrosifs et toxiques et doivent donc être réglementées de différentes manières.

Les experts ont également déclaré que le déploiement généralisé du stockage d'énergie aux États-Unis se heurte à des obstacles non décrits dans le rapport de l'agence.

"Je pense que l'un des principaux défis pour certains types de stockage d'énergie avancé et d'énergie propre en général est de permettre et cela n'est pas mentionné", a déclaré Ponder.

Par exemple, le processus d'autorisation pour une installation de stockage d'énergie par pompage peut prendre des années, a-t-elle déclaré. Le long processus remet en question les promesses étatiques et nationales d'ajouter plus d'énergie renouvelable aux réseaux électriques du pays, un long processus d'autorisation pour le stockage défie les efforts pour ajouter plus d'énergies renouvelables, a-t-elle ajouté.

Le processus d'autorisation "est quelque chose qui pourrait être directement influencé par la politique", a déclaré Ponder.

Un processus d'approbation lent pour que les batteries de stockage se connectent au réseau électrique est un autre obstacle non décrit dans le rapport du GAO, a déclaré Caplan.

"L'un des principaux obstacles à un déploiement ultérieur est les files d'attente d'interconnexion obstruées qui empêchent le stockage autonome ou les projets hybrides de se connecter au réseau", a-t-elle déclaré.

À l'échelle nationale, environ 670 GW de projets de stockage bloqués dans les files d'attente d'interconnexion à la fin de 2022, a déclaré Caplan, citant une estimation du Lawrence Berkeley National Laboratory.

Entre-temps, des solutions à certains problèmes décrits dans le rapport sont déjà en cours d'élaboration.

La loi sur la réduction de l'inflation comprend des subventions, des crédits d'impôt et des garanties de prêt qui peuvent encourager davantage d'entreprises à développer des technologies de stockage d'énergie, selon le GAO.

La loi approuvée par le Congrès l'année dernière prévoyait des dizaines de milliards de dollars pour des subventions à des projets d'énergie renouvelable, y compris le stockage d'énergie. La loi prévoyait également un crédit d'impôt autonome de 30 % pour les batteries de stockage de plus de 3 kWh de stockage.