Qu'est-ce queIindustriel etCcommercialEénergieSstockage etCcommunBentrepriseMmodèles

IStockage d'énergie industriel et commercial

Le « stockage d’énergie industriel et commercial » fait référence aux systèmes de stockage d’énergie utilisés dans les installations industrielles ou commerciales.

Du point de vue des utilisateurs finaux, le stockage d'énergie peut être classé en deux catégories : côté puissance, côté réseau et côté utilisateur. Le stockage d'énergie côté puissance et côté réseau est également appelé stockage d'énergie pré-compteur ou stockage de masse, tandis que le stockage d'énergie côté utilisateur est appelé stockage d'énergie post-compteur. Le stockage d'énergie côté utilisateur peut être subdivisé en stockage d'énergie industriel et commercial et stockage d'énergie domestique. En substance, le stockage d'énergie industriel et commercial relève du stockage d'énergie côté utilisateur, destiné aux installations industrielles ou commerciales. Le stockage d'énergie industriel et commercial trouve des applications dans divers environnements, notamment les parcs industriels, les centres commerciaux, les centres de données, les stations de base de communication, les bâtiments administratifs, les hôpitaux, les écoles et les immeubles résidentiels.

D'un point de vue technique, l'architecture des systèmes de stockage d'énergie industriels et commerciaux peut être classée en deux types : les systèmes à couplage continu et les systèmes à couplage alternatif. Les systèmes à couplage continu utilisent généralement des systèmes de stockage photovoltaïque intégrés, composés de divers composants tels que des systèmes de production d'énergie photovoltaïque (principalement des modules et des contrôleurs photovoltaïques), des systèmes de stockage d'énergie (notamment des packs de batteries, des convertisseurs bidirectionnels (« PCS »), des systèmes de gestion de batterie (« BMS »), permettant l'intégration de la production et du stockage d'énergie photovoltaïque), des systèmes de gestion de l'énergie (« EMS »), etc.

Le principe de fonctionnement fondamental repose sur la charge directe des batteries par le courant continu produit par les modules photovoltaïques via des contrôleurs photovoltaïques. De plus, le courant alternatif du réseau peut être converti en courant continu par un système de contrôle de charge (PCS) pour charger la batterie. En cas de demande d'électricité de la charge, la batterie libère du courant, le point de collecte d'énergie se trouvant à son extrémité. Les systèmes de couplage CA, quant à eux, comprennent plusieurs composants, notamment des systèmes de production d'électricité photovoltaïque (principalement des modules photovoltaïques et des onduleurs connectés au réseau), des systèmes de stockage d'énergie (principalement des packs de batteries, des PCS, des BMS, etc.) et des systèmes de gestion de l'énergie (EMS).

Le principe de fonctionnement de base consiste à convertir le courant continu produit par les modules photovoltaïques en courant alternatif grâce à des onduleurs connectés au réseau, qui peuvent être directement fournis au réseau ou aux charges électriques. Il est également possible de le convertir en courant continu via un PCS et de le charger dans la batterie. À ce stade, le point de collecte d'énergie se situe à l'extrémité CA. Les systèmes de couplage CC sont réputés pour leur rentabilité et leur flexibilité, adaptés aux situations où les utilisateurs consomment moins d'électricité le jour et plus la nuit. En revanche, les systèmes de couplage CA se caractérisent par des coûts et une flexibilité plus élevés, idéaux pour les applications où des systèmes de production d'électricité photovoltaïque sont déjà en place ou où les utilisateurs consomment plus d'électricité le jour et moins la nuit.

En général, l’architecture des systèmes de stockage d’énergie industriels et commerciaux peut fonctionner indépendamment du réseau électrique principal et former un micro-réseau pour la production d’énergie photovoltaïque et le stockage de batteries.

II. Arbitrage Peak Valley

L'arbitrage crête-vallée est un modèle de revenus couramment utilisé pour le stockage d'énergie industriel et commercial, impliquant la charge à partir du réseau à des prix d'électricité bas et la décharge à des prix d'électricité élevés.

En Chine, par exemple, les secteurs industriel et commercial appliquent généralement des politiques de tarification de l'électricité en fonction de l'heure de consommation et des heures de pointe. Par exemple, dans la région de Shanghai, la Commission du développement et de la réforme de Shanghai a publié un avis visant à renforcer le mécanisme de tarification de l'électricité en fonction de l'heure de consommation dans la ville (Commission du développement et de la réforme de Shanghai [2022] n° 50). Selon cet avis :

Pour les besoins industriels et commerciaux généraux, ainsi que pour les autres consommations d'électricité en deux parties et en deux parties industrielles de grande taille, la période de pointe est de 19h00 à 21h00 en hiver (janvier et décembre) et de 12h00 à 14h00 en été (juillet et août).

En période de pointe estivale (juillet, août, septembre) et hivernale (janvier, décembre), les prix de l'électricité augmenteront de 80 % par rapport au prix forfaitaire. À l'inverse, en période creuse, les prix de l'électricité diminueront de 60 % par rapport au prix forfaitaire. De plus, en période de pointe, les prix de l'électricité augmenteront de 25 % par rapport au prix de pointe.

Les autres mois, pendant les périodes de pointe, les prix de l'électricité augmenteront de 60 % sur la base du prix forfaitaire, tandis que pendant les périodes de basse consommation, les prix diminueront de 50 % sur la base du prix forfaitaire.

Pour la consommation électrique générale industrielle, commerciale et autre système unique, seules les heures de pointe et les heures creuses sont distinguées, sans autre distinction. Pendant les périodes de pointe d'été (juillet, août, septembre) et d'hiver (janvier, décembre), les prix de l'électricité augmenteront de 20 % sur la base du prix forfaitaire, tandis qu'en périodes creuses, les prix diminueront de 45 % sur la base du prix forfaitaire. Les autres mois, pendant les heures de pointe, les prix de l'électricité augmenteront de 17 % sur la base du prix forfaitaire, tandis qu'en périodes creuses, les prix diminueront de 45 % sur la base du prix forfaitaire.

Les systèmes de stockage d'énergie industriels et commerciaux exploitent cette structure tarifaire en achetant de l'électricité à bas prix pendant les heures creuses et en la fournissant à la charge pendant les périodes de pointe ou de prix élevés. Cette pratique contribue à réduire les dépenses d'électricité des entreprises.

III. Décalage horaire énergétique

Le « décalage horaire énergétique » consiste à ajuster le calendrier de consommation d'électricité grâce au stockage d'énergie afin de lisser les pics de demande et de combler les périodes creuses. Lors de l'utilisation d'équipements de production d'électricité tels que les cellules photovoltaïques, le décalage entre la courbe de production et la courbe de consommation de charge peut conduire les utilisateurs à vendre l'excédent d'électricité au réseau à un prix inférieur ou à acheter de l'électricité au réseau à un prix supérieur.

Pour y remédier, les utilisateurs peuvent charger la batterie pendant les périodes de faible consommation électrique et décharger l'électricité stockée pendant les pics de consommation. Cette stratégie vise à maximiser les retombées économiques et à réduire les émissions de carbone des entreprises. De plus, la conservation du surplus d'énergie éolienne et solaire issue de sources renouvelables pour une utilisation ultérieure pendant les pics de consommation est également considérée comme une pratique de décalage horaire de l'énergie.

Le décalage temporel énergétique n'a pas d'exigences strictes concernant les programmes de charge et de décharge, et les paramètres de puissance pour ces processus sont relativement flexibles, ce qui en fait une solution polyvalente avec une fréquence d'application élevée.

IV.Modèles commerciaux courants pour le stockage d'énergie industriel et commercial

1.SujetIimpliqué

Comme mentionné précédemment, le cœur du stockage d'énergie industriel et commercial repose sur l'utilisation d'installations et de services de stockage d'énergie, ainsi que sur l'obtention de bénéfices grâce à l'arbitrage pic-vallée et à d'autres méthodes. Tout au long de cette chaîne, les principaux acteurs sont les fournisseurs d'équipements, les prestataires de services énergétiques, les bailleurs de fonds et les utilisateurs :

2.CommunBentrepriseMmodèles

Il existe actuellement quatre modèles économiques courants pour le stockage d'énergie industriel et commercial : le modèle « auto-investissement par l'utilisateur », le modèle « location pure », le modèle « gestion contractuelle de l'énergie » et le modèle « gestion contractuelle de l'énergie + location-financement ». Nous les avons résumés comme suit :

(1)Use Iinvestissement

Dans le modèle d'auto-investissement, l'utilisateur achète et installe lui-même des systèmes de stockage d'énergie afin de bénéficier des avantages du stockage, principalement grâce à l'arbitrage des pics et des creux. Dans ce modèle, bien que l'utilisateur puisse directement réduire l'écrêtement des pics et le comblement des creux, ainsi que ses coûts d'électricité, il doit néanmoins supporter l'investissement initial et les dépenses quotidiennes d'exploitation et de maintenance. Le schéma du modèle économique est le suivant :

(2) PurLassouplissement

En mode location pure, l'utilisateur n'a pas besoin d'acquérir lui-même des installations de stockage d'énergie. Il lui suffit de louer des installations de stockage d'énergie auprès du fournisseur d'équipements et de payer les frais correspondants. Le fournisseur d'équipements fournit des services de construction, d'exploitation et de maintenance à l'utilisateur, qui bénéficie des revenus générés par le stockage d'énergie. Le schéma du modèle économique est le suivant :

(3) Gestion contractuelle de l'énergie

Dans le modèle de gestion contractuelle de l'énergie, le fournisseur de services énergétiques investit dans l'acquisition d'installations de stockage d'énergie et les met à disposition des utilisateurs sous forme de services énergétiques. Le fournisseur et l'utilisateur partagent les bénéfices du stockage d'énergie selon des modalités convenues (notamment partage des bénéfices, remises sur le prix de l'électricité, etc.). Ils utilisent le système de centrale de stockage d'énergie pour stocker l'électricité pendant les périodes creuses ou normales de prix de l'électricité, puis alimentent la charge de l'utilisateur pendant les périodes de pointe. L'utilisateur et le fournisseur de services énergétiques se partagent ensuite les bénéfices du stockage d'énergie dans la proportion convenue. Comparé au modèle d'auto-investissement de l'utilisateur, ce modèle introduit des fournisseurs de services énergétiques qui fournissent des services de stockage d'énergie correspondants. Les fournisseurs de services énergétiques jouent le rôle d'investisseurs dans le modèle de gestion contractuelle de l'énergie, ce qui réduit dans une certaine mesure la pression d'investissement sur les utilisateurs. Le schéma du modèle économique est le suivant :

(4) Gestion contractuelle de l'énergie + crédit-bail

Le modèle « Gestion Contractuelle de l'Énergie + Crédit-Bail » fait référence à l'introduction d'un bailleur financier comme bailleur d'installations de stockage d'énergie et/ou de services énergétiques dans le cadre du modèle de GCE. Comparé au modèle de GCE, l'introduction de crédit-bail pour l'achat d'installations de stockage d'énergie réduit considérablement la pression financière sur les fournisseurs de services énergétiques, leur permettant ainsi de se concentrer davantage sur les services de GCE.

Le modèle « Contract Energy Management + Financement Leasing » est relativement complexe et comporte de nombreux sous-modèles. Par exemple, un sous-modèle courant prévoit que le fournisseur de services énergétiques acquiert d'abord des installations de stockage d'énergie auprès du fournisseur d'équipements, puis que le bailleur sélectionne et achète les installations de stockage d'énergie conformément à son accord avec l'utilisateur, puis les loue à ce dernier.

Pendant la durée du bail, les installations de stockage d'énergie appartiennent au bailleur financier et l'utilisateur en bénéficie. À l'expiration du bail, l'utilisateur peut devenir propriétaire des installations de stockage d'énergie. Le fournisseur de services énergétiques fournit principalement des services de construction, d'exploitation et de maintenance d'installations de stockage d'énergie aux utilisateurs, et peut obtenir une contrepartie du bailleur financier pour la vente et l'exploitation des équipements. Le modèle économique est le suivant :

Contrairement au modèle d'amorçage précédent, dans l'autre modèle, le bailleur financier investit directement dans le fournisseur de services énergétiques, plutôt que dans l'utilisateur. Plus précisément, le bailleur financier sélectionne et achète des installations de stockage d'énergie auprès du fournisseur d'équipements, conformément à son accord avec ce dernier, et loue ces installations à ce dernier.

Le fournisseur de services énergétiques peut utiliser ces installations de stockage d'énergie pour fournir des services énergétiques aux utilisateurs, partager les bénéfices du stockage d'énergie avec eux selon la proportion convenue, puis rembourser une partie des bénéfices au bailleur. À l'expiration du bail, le fournisseur de services énergétiques devient propriétaire de l'installation de stockage d'énergie. Le schéma du modèle économique est le suivant :

V. Accords commerciaux communs

Dans le modèle discuté, les principaux protocoles commerciaux et les aspects connexes sont décrits comme suit :

1.Accord-cadre de coopération :

Les entités peuvent conclure un accord-cadre de coopération afin d'établir un cadre de coopération. Par exemple, dans le modèle de gestion contractuelle de l'énergie, le fournisseur de services énergétiques peut signer un tel accord avec le fournisseur d'équipements, définissant les responsabilités telles que la construction et l'exploitation du système de stockage d'énergie.

2.Accord de gestion de l'énergie pour les systèmes de stockage d'énergie :

Cet accord s'applique généralement au modèle de gestion contractuelle de l'énergie et au modèle « gestion contractuelle de l'énergie + crédit-bail ». Il implique la fourniture de services de gestion de l'énergie par le fournisseur à l'utilisateur, avec des avantages correspondants pour ce dernier. Les responsabilités incluent les paiements de l'utilisateur et la coopération au développement du projet, tandis que le fournisseur se charge de la conception, de la construction et de l'exploitation.

3.Contrat de vente d'équipement :

À l'exception du modèle de location pure, les contrats de vente d'équipements sont pertinents dans tous les modèles commerciaux de stockage d'énergie. Par exemple, dans le modèle d'auto-investissement de l'utilisateur, des accords sont conclus avec les fournisseurs d'équipements pour l'achat et l'installation d'installations de stockage d'énergie. L'assurance qualité, le respect des normes et le service après-vente sont des éléments cruciaux.

4.Contrat de service technique :

Ce contrat est généralement signé avec le fournisseur d'équipements pour la fourniture de services techniques tels que la conception, l'installation, l'exploitation et la maintenance du système. Des exigences de service claires et le respect des normes sont des aspects essentiels à prendre en compte dans les contrats de services techniques.

5.Contrat de location d'équipement :

Dans les cas où les fournisseurs d'équipements restent propriétaires des installations de stockage d'énergie, des contrats de location d'équipements sont signés entre les utilisateurs et les fournisseurs. Ces contrats définissent les responsabilités des utilisateurs en matière d'entretien et de fonctionnement normal des installations.

6.Contrat de location-financement :

Dans le modèle « Gestion Contractuelle de l'Énergie + Crédit-Bail », un contrat de crédit-bail est généralement conclu entre les utilisateurs ou les fournisseurs de services énergétiques et les parties au crédit-bail. Ce contrat régit l'achat et la mise à disposition des installations de stockage d'énergie, les droits de propriété pendant et après la durée du contrat, ainsi que les critères de sélection des installations de stockage d'énergie adaptées aux particuliers ou aux fournisseurs de services énergétiques.

VI. Précautions particulières pour les fournisseurs de services énergétiques

Les fournisseurs de services énergétiques jouent un rôle important dans la chaîne de stockage d'énergie industrielle et commerciale et dans l'obtention des avantages liés à ce stockage. Pour eux, plusieurs aspects du stockage d'énergie industrielle et commerciale requièrent une attention particulière, notamment la préparation et le financement des projets, ainsi que l'acquisition et l'installation des installations. Voici une brève liste de ces aspects :