La Californie investit dans le stockage d’énergie par batterie et met fin à l’ère des coupures tournantes

• La Californie a mis en place ces dernières années de grandes installations de stockage d’énergie par batterie, ce qui lui permet de sortir du risque de pannes estivales
• Ce système stocke l’électricité produite par le solaire pour la fournir après le coucher du soleil, renforçant ainsi la stabilité du réseau
• Depuis 2020, la capacité de stockage par batterie est passée de 500 MW à 15 700 MW, soit une hausse de plus de 3 000 %, devenant un élément clé de la fiabilité du réseau
• Des défis subsistent, comme les limites des batteries lithium-ion, les risques d’incendie et les retards d’autorisation, mais cette solution s’impose à long terme comme une alternative économique aux centrales à gaz
• Cette évolution est considérée comme un tournant majeur pour atteindre l’objectif de neutralité carbone en 2045 et développer l’industrie américaine de l’énergie propre

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Évolution du réseau électrique californien et contexte

• Pendant des décennies, les coupures tournantes (rolling blackout) et les appels aux économies d’électricité ont été monnaie courante en Californie pendant l’été
  • Mais depuis 2022, aucune Flex Alert (alerte d’économie d’électricité) n’a été déclenchée
• Les experts estiment que ce changement est le résultat du renforcement du réseau et de l’augmentation des investissements dans l’énergie propre
  • En particulier, les systèmes de stockage d’énergie par batterie (BESS) ont joué un rôle central

Croissance rapide du stockage par batterie et effets

• La capacité de stockage par batterie est passée de 500 MW en 2020 à plus de 15 700 MW aujourd’hui, soit une hausse de 3 000 %
  • Elle permet de fournir l’électricité stockée en fin d’après-midi, lorsque la production solaire diminue, afin d’atténuer les pics de demande
• Elliot Mainzer, CEO de la CAISO (gestionnaire du réseau électrique californien), estime que « les installations de batteries qui ont fortement progressé depuis 2020 ont changé la donne pour la fiabilité électrique en été »
• Après les coupures provoquées par la vague de chaleur record de 2020, l’État a ajouté plus de 26 000 MW de nouvelles capacités de production et de stockage
  • Depuis, aucune coupure tournante n’a eu lieu

Stockage par batterie et objectifs climatiques

• Les batteries sont désignées comme une technologie clé pour atteindre l’objectif de neutralité carbone de la Californie en 2045
• Les systèmes de stockage couplés au solaire réduisent fortement la dépendance aux centrales à combustibles fossiles
• Maia Leroy de Lumenergy explique que « les batteries ont permis de compenser la baisse d’efficacité des centrales à gaz en été, rendant possible une alimentation électrique stable »

Limites techniques et batteries de nouvelle génération

• Les batteries lithium-ion actuellement les plus utilisées ont une autonomie de 4 à 6 heures, suffisante pour les pics après le coucher du soleil, mais limitée pour le stockage longue durée
• Nikhil Kumar de GridLab mentionne l’émergence de technologies de stockage longue durée comme les batteries iron-air (fer-air) et flow
  • Elles restent coûteuses et volumineuses, mais selon un rapport récent, elles se rapprochent d’un niveau de coût comparable à celui de la construction de centrales à gaz
• Kumar souligne que « les batteries deviendront moins chères, le gaz non »

Politique fédérale et comparaison entre États

• L’administration Trump a promu une politique énergétique centrée sur le charbon et le gaz, en ouvrant 13 millions d’acres de terres fédérales à l’extraction de charbon
  • Mais lors de la conférence de presse, la croissance du stockage par batterie n’a pas été mentionnée
• À l’inverse, l’ERCOT du Texas exploite plus de 14 000 MW d’installations de batteries et rivalise avec la Californie pour la première place
• Dans le même temps, l’administration Trump pousse le développement de la production nationale de batteries et a annoncé un projet de droits de douane de 100 % sur les batteries chinoises

Expansion de la fabrication de batteries aux États-Unis

• Sparkz, à Sacramento, produit des batteries LFP (lithium-fer-phosphate) sans nickel ni cobalt
  • Sa chaîne d’approvisionnement est entièrement basée aux États-Unis, ce qui lui permet de bénéficier des crédits d’impôt pour l’énergie propre produite localement
  • Ses principaux clients sont les data centers et les compagnies d’électricité
• Son CEO, Sanjiv Malhotra, affirme que le renforcement du réseau californien est dû au stockage par batterie, et que c’est aussi la raison pour laquelle les Flex Alert ont disparu depuis 2022

Amélioration des infrastructures et défis liés aux autorisations

• Le réseau électrique californien repose sur une infrastructure vieillissante de plus de 100 ans, structurée autour des centrales à gaz
  • Les experts soulignent la nécessité de modernisations de grande ampleur et de réformes institutionnelles
• La longueur des procédures d’évaluation environnementale entraîne des retards dans les autorisations de projets
  • Pour y remédier, un dispositif d’autorisation accélérée a été mis en place, permettant l’approbation rapide du Darden Clean Energy Project dans le comté de Fresno
  • Ce projet peut alimenter 850 000 foyers pendant 4 heures

Questions de sécurité et incendies

• En janvier 2025, l’incendie du site de stockage par batterie de Moss Landing, dans le comté de Monterey, a détruit 100 000 batteries lithium-ion
  • Le feu ne pouvait pas être éteint à l’eau, et une pollution aux métaux lourds comme le nickel, le cobalt et le manganèse a été détectée sur plusieurs miles à la ronde
• Maia Leroy de Lumenergy insiste sur le fait que « toute technologie à grande échelle comporte des risques, et qu’il faut combiner différentes technologies de stockage »
• D’autres sources d’énergie, comme le pétrole et le charbon, provoquent elles aussi pollution de l’air et risques sanitaires

État de la transition vers l’énergie propre

• La Californie prévoit un arrêt complet de la production d’électricité à partir du charbon d’ici novembre 2025
• En 2024, 60 % de l’électricité de l’État provenait des énergies renouvelables (données de l’Energy Information Administration des États-Unis)
• Au premier semestre 2025, le réseau a fonctionné en moyenne 7 heures par jour avec 100 % d’énergie propre
  • Pour Kumar de GridLab, « une exploitation stable est possible avec l’énergie propre et le seul backup gaz, et les Flex Alert ne sont plus nécessaires »

Évaluation d’ensemble

• L’expansion du stockage par batterie en Californie constitue un cas où stabilité du réseau, réponse climatique et compétitivité industrielle ont été renforcées en même temps
• Les prochains défis seront la commercialisation des technologies de stockage longue durée, la garantie de la sécurité et la modernisation des infrastructures
• Mais les résultats obtenus jusqu’ici attirent déjà l’attention aux États-Unis et à l’international comme un modèle concret de transition vers l’énergie propre

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Commentaires Hacker News

• L’article dit qu’il n’y a pas eu de demande d’économies d’électricité en Californie (Flex Alert) depuis 2022, mais cette phrase doit être lue avec les données météo
  À l’époque, pendant plusieurs années, de grandes villes ont subi en même temps des vagues de chaleur record, et la dégradation de la qualité de l’air due aux incendies de forêt poussait souvent les gens à garder les fenêtres fermées et la climatisation allumée
  Le titre de l’article dit qu’on est « sorti de l’ère des coupures », mais il ne dit pas s’il y a eu depuis des situations comparables
  Fait intéressant, le slug URL d’origine était bien plus prudent : california-made-it-through-another-summer-without-a-flex-alert

  • C’est même plutôt une formulation trop modeste
    La vague de chaleur autour de la fête du Travail en 2022 a touché non seulement la Californie mais tout l’Ouest, et la demande d’électricité a alors établi un record historique pour l’ensemble du réseau de l’Ouest (battu seulement en 2024)
  • L’été 2022 a été vraiment très chaud, et la canicule de septembre a battu le record de demande d’électricité
    Ensuite, en 2023 et 2024, la situation s’est améliorée grâce à une hausse de la production hydroélectrique
  • Ces dernières années, la saison des incendies a été plus clémente dans certaines régions, ce qui a eu un effet positif sur le réseau
  • En réalité, j’ai l’impression que rien n’a changé
    Les coupures restent une menace fréquente, et désormais elles sont dues à des coupures de transmission au nom de la prévention des incendies
    Que ce soit par manque d’approvisionnement ou par mauvaise gestion, le résultat est le même — quand le courant saute, ça met en colère
  • Je me demande à partir de quand le « slug URL » devient plus important que le titre de l’article

• Le mix électrique français reste bien plus propre que celui de la Californie

  • Carte électrique de la France
  • Carte électrique de la Californie
    En France, le prix du kWh reste sous les 20 centimes, et les tarifs flexibles peuvent descendre jusqu’à 12,32 centimes
    Le nucléaire, c’est le top
  • Les tarifs de l’électricité en France sont fixés par l’État
    C’est pourquoi EDF a enregistré 18 milliards d’euros de pertes en 2023
    Article du Monde
  • Le Québec gagne sur les deux tableaux — l’hydroélectricité est au sommet
    Carte électrique du Québec
    Bien sûr, il y a débat sur le fait que l’hydraulique soit ou non « renouvelable »
  • La France est pratiquement incapable de construire de nouvelles centrales nucléaires
    L’EPR3 dépasse son budget par un facteur de 7, accuse 12 ans de retard, et le programme EPR2 est lui aussi en plein désordre
    Avec la dette publique, même le financement n’a toujours pas fait l’objet d’un accord
    Dans ces conditions, arroser l’industrie nucléaire de subventions semble insensé
  • Ces cartes électriques sont vraiment une ressource formidable, merci de les avoir partagées
    Ça me rappelle la phrase de William Gibson : « Le futur est déjà là, il est simplement inégalement réparti »
  • En pratique, c’est le solaire qui représente l’avenir
    Ces panneaux qui captent l’énergie du ciel peuvent être produits en masse et sont devenus assez bon marché pour être installés en quelques jours

• Je me souviens des coupures tournantes à l’époque des manipulations du marché de l’électricité par Enron
  Plus récemment, il y a eu l’incendie de batterie de Moss Landing, près de Monterey Bay
  J’ai l’impression qu’utiliser des batteries sodium-ion réduirait ce risque
  Rapport de l’EPA

  • Stocker plusieurs centaines de mégawatts-heures d’énergie dans un espace restreint comporte toujours des risques
    C’est vrai pour les chaudières à vapeur, les réacteurs nucléaires, les barrages et les batteries
  • J’ai vu des informations disant que l’incendie de Moss Landing concernait une ancienne installation
    Contrairement aux installations modernes, les batteries y étaient densément regroupées à l’intérieur d’un bâtiment, une configuration fréquente dans les zones où l’espace est limité
  • Les dommages environnementaux des incendies de batteries sont graves
    On ne peut pas vraiment les éteindre, il faut souvent les laisser brûler entièrement, et la fumée se propage jusqu’aux exploitations agricoles
    Lors d’un grand incendie de batterie dans la Central Valley, des fumées de lithium sont même retombées sur des champs de fraises
    Vidéo associée

• Je me demande pourquoi les batteries lithium-ion ne peuvent pas être éteintes à l’eau
  La teneur réelle en lithium est pourtant faible, donc j’aimerais savoir si c’est dû à d’autres réactions chimiques

• J’ai vu le post sur les batteries sodium-ion publié il y a deux jours
  Cela semble adapté au stockage à grande échelle et constitue apparemment une technologie stratégique clé pour la Chine
  Pourtant, il n’y en a presque pas aux États-Unis, seulement quelques projets pilotes
  C’est étrange d’ignorer cela quand on parle de l’avenir du stockage par batterie

  • Le sodium-ion est peut-être l’avenir, mais aujourd’hui le LFP est moins cher
    Si l’équation économique devient favorable dans les 3 à 5 prochaines années, la bascule sera rapide
  • Sur la partie « stratégie chinoise », je serais curieux d’avoir la source, notamment pour le stockage sur réseau

• Ça m’agace que les médias, quand ils parlent de stockage d’énergie, ne donnent que la puissance (MW) et oublient la capacité (GWh)
  Avec 15,7 GW de stockage, je me demande si cela correspond à 15,7 GWh

  • Ça m’intéresse aussi beaucoup, mais dans ce contexte la puissance est plus importante
    Pour les opérateurs de réseau, l’essentiel est d’assurer immédiatement l’équilibrage de puissance
    Une capacité de 4 à 6 heures suffit pour passer le pic de la « duck curve »
    En faisant le calcul, on peut estimer la capacité de stockage à environ 63 GWh
    Voir l’explication sur Physics StackExchange
  • D’après la formulation de l’article, on dirait plutôt 4 à 6 fois plus, soit 60 à 90 GWh
  • Ce point m’a aussi dérangé. En Californie, le standard est le stockage sur 4 heures
  • Pour le LiFePO4, le ratio est de l’ordre de 1:3 à 1:4, ce qui permet 3 à 4 heures d’utilisation à puissance nominale

• La compagnie d’électricité californienne met en place des tarifs variables selon l’heure
  Les consommateurs équipés de batteries peuvent réduire leur facture, mais cela ne s’applique pas encore au Net Metering
  Lien vers les tarifs PG&E

• J’habite à San Francisco et il y a justement eu une vraie coupure aujourd’hui, donc lire cet article est assez ironique

• Même si l’électricité est fournie avec une fiabilité de 99,999 %, cela n’a aucun intérêt à 61 centimes par kWh
  Grille tarifaire PG&E

  • Les tarifs sont absurdement élevés
    Si on vit en zone montagneuse, on finit de toute façon par devoir utiliser soi-même des batteries ou un générateur
    Si tu prévois de t’installer comme moi dans les Santa Cruz Mountains, la solution, c’est le hors-réseau
  • C’est presque cinq fois plus cher qu’au Nevada
  • La corruption de PG&E saute aux yeux quand on compare avec les tarifs de Silicon Valley Power
    À quelques pâtés de maisons près, les prix sont inférieurs de moitié
    Tarifs SVP

• La formule « capacité de stockage par batterie de 15 000 MW » prête à confusion, on pourrait croire qu’il s’agit de MWh
  Un watt n’intègre pas de notion de temps

  • Les documents du CAISO utilisent eux aussi l’unité MW
    « de 500 MW en 2020 à 13 000 MW en 2024 »
    Rapport du CAISO
    Sur le réseau, ce qui compte est la puissance disponible immédiatement
  • Je ne comprends pas pourquoi les journalistes n’utilisent pas des unités en Wh
    La plupart des gens comprennent leur facture et leur consommation en Wh
  • Les compagnies d’électricité utilisent les MW pour équilibrer l’offre et la demande
    Les clients sont facturés en kWh
    Les journalistes comprennent mal cette différence et commettent donc l’erreur de présenter une capacité de stockage en watts
    En gros, il suffit de multiplier par 4 heures pour convertir en Wh