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8 000 cycles sur une fiche technique, 85 % de rendement en conditions réelles : lorsqu’il s’agit d’évaluer la rentabilité d’un système de stockage par batteries, l’écart entre les performances annoncées et les performances réellement exploitables peut avoir un impact important sur le business plan.

Dans un projet de stockage d’énergie par batteries (BESS – Battery Energy Storage System), les données communiquées par les fabricants constituent un point de départ. Elles ne suffisent cependant pas, à elles seules, pour déterminer les performances économiques réelles d’une installation.

Nombre de cycles, rendement aller-retour, profondeur de décharge, dégradation des cellules ou encore consommation des équipements auxiliaires : plusieurs paramètres doivent être analysés conjointement avant de dimensionner un système de stockage et d’en évaluer la rentabilité.

Technologie LFP : pourquoi est-elle utilisée pour le stockage stationnaire ?

Chez EnerVivo, nous travaillons principalement avec la technologie LFP (lithium-fer-phosphate), aujourd’hui largement utilisée dans les systèmes de stockage stationnaire.

Cette technologie présente plusieurs caractéristiques particulièrement adaptées aux installations BESS : une bonne stabilité thermique, l’absence de cobalt dans la chimie des cellules et une durée de vie élevée lorsqu’elle est exploitée dans des conditions adaptées.

Mais la technologie employée ne suffit pas à déterminer la performance d’une installation. Pour comprendre ce qu’un BESS pourra réellement apporter à un site industriel, tertiaire, agricole ou à une collectivité, plusieurs indicateurs doivent être étudiés.

1. Nombre de cycles : distinguer valeur d’essai et garantie réelle

Le nombre de cycles d’une batterie est souvent l’un des premiers chiffres mis en avant sur une fiche technique.

Certaines cellules LFP de 280 à 314 Ah affichent aujourd’hui environ 8 000 cycles jusqu’à 80 % de capacité résiduelle, tandis que certaines cellules de nouvelle génération et de plus grand format annoncent 10 000, voire 12 500 cycles.

Ces données doivent toutefois être replacées dans leur contexte.

Il s’agit généralement de valeurs obtenues dans des conditions d’essai définies par le fabricant. Elles ne correspondent pas nécessairement aux conditions d’exploitation réelles du système et ne doivent pas être confondues avec une garantie contractuelle.

Les garanties constructeurs s’expriment notamment en durée, énergie cumulée ou capacité résiduelle garantie, selon les équipements et les contrats.

La température, la puissance de charge et de décharge, la profondeur de décharge et la stratégie de cyclage peuvent ensuite influencer la dégradation réelle des cellules.

2. Rendement aller-retour : combien d’énergie récupère-t-on réellement ?

Le rendement aller-retour, ou Round Trip Efficiency (RTE), mesure le rapport entre l’énergie injectée dans le système de stockage et celle qui peut ensuite être restituée.

Les fiches techniques des systèmes complets peuvent afficher des rendements de l’ordre de 90 à 94 %.

En exploitation réelle, le rendement global peut cependant être inférieur lorsqu’on intègre l’ensemble des consommations et pertes du système : conversion électrique, climatisation ou refroidissement, systèmes de contrôle, auxiliaires, transformateurs selon l’architecture et fonctionnement à charge partielle.

Selon les conditions d’exploitation, le rendement réellement constaté peut ainsi se situer autour de 85 à 88 %.

Quelques points de rendement peuvent sembler secondaires. Rapportés aux volumes d’énergie échangés par une batterie pendant 10 ou 15 ans, ils peuvent pourtant modifier significativement les économies générées et donc la rentabilité du projet.

3. Profondeur de décharge : 100 % utilisable ne signifie pas 100 % optimal

La profondeur de décharge (Depth of Discharge ou DoD) représente la part de la capacité totale de la batterie utilisée au cours d’un cycle.

Certains systèmes récents permettent d’atteindre une profondeur de décharge proche de 100 %.

Mais capacité utilisable maximale, rendement maximal et durée de vie maximale ne sont pas nécessairement obtenus simultanément.

Une batterie exploitée quotidiennement sur une grande profondeur de décharge peut évoluer différemment d’un système dont le cyclage est volontairement limité.

Le dimensionnement doit donc rechercher un équilibre entre :

• la quantité d’énergie réellement mobilisable ;

• le nombre et la profondeur des cycles ;

• le rendement du système ;

• la dégradation attendue des cellules ;

• la durée de vie recherchée ;

• et la valeur économique générée par chaque cycle.

La performance d’un BESS dépend surtout de son usage

Deux batteries présentant des caractéristiques techniques similaires peuvent avoir des performances économiques très différentes selon le site sur lequel elles sont installées.

Le profil de consommation électrique, les puissances appelées, les horaires de consommation, la production photovoltaïque éventuelle, les prix de l’électricité et la stratégie de pilotage déterminent directement la manière dont le stockage sera utilisé.

Une batterie peut notamment être dimensionnée pour décaler la consommation d’électricité vers les périodes les plus avantageuses, augmenter l’autoconsommation d’une installation photovoltaïque, réduire certaines pointes de puissance ou répondre à des besoins spécifiques de continuité et de flexibilité énergétique.

La question n’est donc pas seulement : quelle est la meilleure batterie ?

Elle est surtout : quelle capacité, quelle puissance et quelle stratégie de fonctionnement sont adaptées au profil énergétique et économique du site ?

Dimensionner un BESS à partir de données réalistes

C’est précisément sur ce point qu’intervient Solivo, partenaire d’EnerVivo.

Nous ne dimensionnons pas une installation uniquement à partir des performances maximales annoncées par le fabricant.

L’analyse intègre notamment le rendement réellement exploitable, le profil de charge du site, la stratégie de cyclage, la profondeur de décharge et la dégradation progressive du système afin de construire un scénario économique plus proche des conditions réelles d’exploitation.

Cette approche permet également de tester différents scénarios de dimensionnement et d’éviter de surdimensionner une installation dont une partie de la capacité serait finalement peu ou mal valorisée.

De la fiche technique au business plan

Dans un projet BESS, quelques hypothèses techniques peuvent modifier sensiblement le résultat économique sur la durée de vie de l’installation.

Un business plan construit avec un rendement de 94 %, une capacité entièrement disponible et une dégradation théorique minimale ne donnera pas les mêmes résultats qu’un scénario intégrant les pertes réelles du système et son vieillissement.

Évaluer un projet de stockage ne consiste donc pas simplement à comparer des fiches techniques. Il faut traduire ces performances en énergie réellement exploitable et en valeur économique sur toute la durée de vie du projet.

Vous avez reçu une proposition pour une installation BESS et souhaitez challenger les performances annoncées, vérifier le dimensionnement ou analyser les spécifications techniques d’un système de stockage ?

EnerVivo et Solivo peuvent analyser votre projet et confronter les performances annoncées aux conditions réelles d’exploitation de votre site