La rentabilité du stockage est généralement discutée en fonction du prix de l'électricité. Le prix est le chiffre le moins utile dans un tarif.
L'hypothèse, énoncée pour pouvoir être testée
L'affirmation est que l'électricité chère rend le stockage rentable et l'électricité bon marché ne le fait pas. C'est raisonnable, car un prix élevé par kilowattheure semble être un plus gros prix à capturer.
C'est faux pour une raison simple. Le stockage ne vend pas d'électricité au prix moyen. Il déplace la consommation d'une heure à une autre, et il supprime un pic facturé séparément. Aucune des deux opérations ne dépend du tarif moyen ; les deux dépendent de la structure qui l'entoure, et la structure peut changer sans déplacer du tout la moyenne.
Un site, une batterie, trois tarifs
Exemple pratique. Le site consomme 2,4 GWh par an, fonctionne 330 jours, et a un pic mensuel de 560 kW qu'il souhaite réduire à 440 kW. Le même conteneur de 500 kW est proposé sous les trois tarifs, donc seul le tarif change.
Ruibit publie le conteneur de 500 kW à 1,045 MWh avec 940,5 kWh utilisables à 90 % de profondeur de décharge, et ces deux chiffres déterminent la durée que la jambe d'arbitrage peut capturer : 940,5 kWh à 500 kW est de 1 heure 53 minutes.
Source : les structures dans la colonne du milieu sont les trois tarifs comparés ; les chiffres annuels sont arithmétiques sur la notation publiée de 1,045 MWh, 940,5 kWh d'énergie utilisable et 500 kW de puissance du conteneur, avec une efficacité de cycle aller-retour de 88 % supposée pour cet exemple.
Pourquoi le tarif le moins cher produit le plus de valeur
Lisez les tarifs moyens dans l'ordre : le tarif A est l'électricité la plus chère à 0,16 EUR par kWh, le tarif B à 0,14 EUR, et le tarif C le moins cher à 0,13 EUR.
Maintenant, lisez la valeur : 0 EUR, 12 960 EUR, et 50 721 EUR. Le classement est exactement inversé.
Les deux choses que le stockage vend manquent dans les deux premiers tarifs. Le tarif A n'a pas de charge de demande, donc il n'y a pas de pic à supprimer, et pas de différence de tarif, donc il n'y a rien à déplacer. Le système peut fonctionner et ne produire aucune économie, et aucune augmentation de prix ne change cela, car un tarif fixe sans composant de demande n'a aucune valeur de stockage à capturer.
Le tarif B a une fenêtre de pic, et la fenêtre est là où l'intuition échoue à nouveau : elle existe pour mesurer la demande, pas pour tarifer l'énergie différemment. Le système peut réduire le pic mensuel de 120 kW, d'une valeur de 12 960 EUR par an, et ne rien faire d'autre. Le retour sur investissement de 420 000 EUR installés est de 32,4 ans.
Le tarif C tarife ces quatre heures différemment ainsi que les mesure, et cette seule addition crée la jambe d'arbitrage, la plus grande des deux.
Les deux chiffres qui décident
Les deux proviennent du tarif, et aucun n'est le tarif moyen.
Le premier est l'écart après efficacité. Le stockage achète au tarif hors pointe et vend au tarif de pointe, et la conversion est perdante. Charger à 93,8 % d'efficacité dans un sens et décharger au même chiffre coûte 0,117 EUR pour livrer 0,216 EUR, donc un tarif de pointe de 0,23 EUR contre 0,11 EUR hors pointe vaut 0,0985 EUR par kWh cyclé, pas les 0,12 EUR que l'écart suggère. Ce chiffre, et non l'écart principal, construit 30 561 EUR du total du tarif C.
Le second est la durée que la fenêtre doit couvrir. Le conteneur tient 1 heure 53 minutes à pleine puissance, donc une fenêtre de tarif de pointe d'une heure capture 500 kWh des 940,5 kWh qu'il contient et perd 14 314 EUR de valeur annuelle sans qu'aucun tarif ne change. Une fenêtre de pic contraint la capture, pas seulement le prix.
Où la forme cesse d'avoir de l'importance, et quoi demander
Deux conditions affaiblissent l'argument structurel, et les deux valent la peine d'être vérifiées avant d'être utilisées.
Si le pic propre du site tombe en dehors de la fenêtre de tarif de pointe, les deux jambes cessent de partager une décharge. Pendant les 60 jours par an où un événement de deux heures fixe le pic, le système retient 240 kWh, ce qui coûte 1 418 EUR par an et déplace le retour sur investissement de 8,3 à 8,5 ans. C'est la différence entre une décharge servant deux fonctions et deux décharges consommant la même fenêtre.
Un tarif avec une grande charge de demande et aucune différence de tarif justifie toujours la capacité, mais seulement pour le pic, donc l'unité doit être dimensionnée pour l'événement plutôt que pour l'énergie.
Demandez le tarif dans la structure qui compte : la charge de demande par kW par mois, les tarifs hors pointe et de pointe, la durée de la fenêtre de pic, et si elle change avec la saison. Une réponse donnant le tarif moyen, ou les dépenses annuelles, laisse la valeur de stockage non déclarée.
Demandez quelles heures comptent comme pic dans le mois de la plus forte demande, et si cela diffère du mois de la plus faible. Une réponse selon laquelle le tarif est le même toute l'année vaut la peine d'être confirmée par écrit.
Demandez quelle est la différence de tarif après l'efficacité propre du site, et quelle part de la consommation annuelle tombe actuellement dans la fenêtre de pic. Une réponse qui cite l'écart entre les deux tarifs sans l'ajustement d'efficacité exagère la valeur d'environ 18 % dans cet exemple.
Trois choses sont fixes une fois le projet construit. Le coût installé est fixé à la signature et ne bouge pas avec le tarif. La durée est fixée à 1 heure 53 minutes, donc une fenêtre de pic plus courte ne peut pas être récupérée par le contrôle. Et le tarif est la seule entrée qui peut changer pendant que tout le reste reste immobile, c'est pourquoi un projet souscrit à un cycle par jour appartient à la prochaine révision du tarif plutôt qu'à son tableau actuel.
La formulation qui remplace l'hypothèse
Remplacez "l'électricité est-elle chère ici" par deux questions auxquelles répondre à partir de la facture. Y a-t-il une charge de demande, et quelle est sa taille par kW par mois. Y a-t-il une différence de tarif entre les heures, et la fenêtre de pic est-elle plus longue que la durée de l'unité.
Un site qui répond non aux deux n'est pas un projet de stockage à aucun prix de l'électricité. Un site qui répond oui aux deux est un projet de stockage même lorsque le tarif moyen semble bas, et dans cet exemple, cette différence vaut 37 761 EUR par an.
Questions fréquentes
1. Qu'est-ce qui rend le stockage de batteries rentable sous un tarif ?
Deux caractéristiques structurelles, dont aucune n'est le prix moyen. Une charge de demande donne au pic quelque chose à supprimer, et une différence de tarif entre les heures donne à la batterie quelque chose à déplacer. Un système de 500 kW gagnant 14,00 EUR par kW par mois sur une réduction de 120 kW collecte 20 160 EUR par an avant arbitrage.
2. Le stockage peut-il être rentable là où l'électricité est bon marché ?
Oui, et le tarif le moins cher peut être le plus rentable. Dans la comparaison utilisée ici, le tarif avec le taux moyen le plus bas, 0,13 EUR par kWh, a généré une valeur annuelle de 50 721 EUR, tandis qu'un tarif moyen de 0,16 EUR sans frais de demande et sans différence de tarif n'a rien produit du tout.
3. Pourquoi le prix moyen de l'électricité est-il une mauvaise métrique ?
Parce que le stockage ne se vend jamais au prix moyen. Il réduit un pic facturé séparément et déplace l'énergie entre les heures. Un tarif fixe ne contient ni composant de demande ni écart, donc aucune augmentation de son prix ne crée de valeur de stockage.
4. Quelle doit être la durée de la fenêtre de pic ?
Au moins aussi longue que l'unité peut se décharger à pleine puissance. Un conteneur de 1,045 MWh avec une puissance de 500 kW tient 1 heure 53 minutes, donc une fenêtre de tarif de pic d'une heure capture 500 kWh au lieu de 940,5 kWh et perd 14 314 EUR par an sans aucun changement de tarif.
5. Que faut-il vérifier en premier sur la facture ?
Le frais de demande par kW par mois, les tarifs hors pointe et de pointe, la durée de la fenêtre de pic, et si les heures de pointe changent selon la saison. L'écart doit également être ajusté pour l'efficacité aller-retour, qui vaut environ 18 pour cent dans l'exemple ci-dessus.
