Le stockage s’impose comme un pilier incontournable de notre transition énergétique et permet de répondre au challenge posé par l’intermittence des énergies renouvelables (EnR). Toutefois, évaluer l’empreinte carbone d’une installation de stockage sur l’ensemble de son cycle de vie, qu’elle soit autonome, couplée à une installation productrice d’électricité ou en autoconsommation, se révèle être un vrai enjeu. Comment montrer qu’un actif non producteur d’énergie (et qui en perd même) peut être vertueux pour l’environnement ?
C’est le grand paradoxe du stockage. Si l’on s’arrête à la fabrication du système utilisé (des cellules lithium-ion pour des batteries par exemple) et à son installation, l’empreinte carbone est forcément positive (c’est-à-dire émettrice de gaz à effet de serre – GES). Pourtant, si le projet est bien dimensionné et intelligemment piloté, le gain environnemental sur l’ensemble de sa durée de vie compense largement cette empreinte initiale.
Tout le défi pour les porteurs de projets est donc d’évaluer ce “gain carbone” via une Analyse du Cycle de Vie (ACV) de leur projet. Et pour cela, il ne faut pas regarder que la batterie elle-même, mais ce qu’elle permet d’éviter. On vous explique comment valoriser l’empreinte carbone de vos installations.
Valoriser les émissions évitées
Une fois l’impact carbone de l’installation calculé, on peut valoriser ses émissions évitées. Attention, il ne s’agit pas de soustraire ces émissions du bilan carbone du projet pour afficher une empreinte artificiellement nulle. La batterie aura toujours son propre impact. La démarche rigoureuse consiste plutôt à comparer notre projet à un « scénario de référence » (que se passerait-il sur le réseau si ce projet n’existait pas ?). C’est grâce à cette comparaison que l’on parvient à prouver le bénéfice environnemental global de l’installation.
En effet, l’erreur la plus courante lors de l’évaluation environnementale d’un projet de stockage est d’oublier sa phase d’usage. Une batterie est un actif de flexibilité. Son but n’est pas de créer de l’électricité, mais de décaler dans le temps l’utilisation de celle-ci par rapport au moment où elle a été produite. C’est grâce à ce rôle que des émissions de GES peuvent être évitées.
L’idée est simple : combien de CO2e le projet a-t-il empêché d’être émis dans l’atmosphère grâce à son action ? Pour le calculer et le valoriser, il est impératif de comprendre l’environnement et le scénario d’usage de l’installation.
Penchons nous sur les deux exemples suivants qui sont des montages fréquents pour des installations de stockage :
Scénario 1: Couplage avec une centrale solaire photovoltaïque: la chasse à l’écrêtage
Imaginons que notre projet est une batterie couplée à une centrale photovoltaïque. Lors des pics de production, le réseau n’est parfois pas capable d’absorber toute l’électricité produite par l’installation. En effet, la demande peut être plus faible que la production à l’échelle nationale voire européenne. Il faut alors limiter la production d’électricité de la centrale sous peine de la voir atteindre des prix négatifs (le producteur doit payer pour produire). L’installation photovoltaïque va alors écrêter la production (la brider), conduisant à une perte d’électricité renouvelable. Lorsque ces situations se produisent sur une installation couplée à une solution de stockage, l’actif vient emmagasiner ce surplus d’électricité qui n’aurait pas été produit sinon. En le restituant sur le réseau le soir, lorsque la demande est plus élevée, elle permet d’injecter une électricité 100 % d’origine renouvelable à une période où des centrales thermiques auraient pu être allumées pour produire cette électricité. Le gain environnemental ici est direct : on maximise la production d’électricité renouvelable qui aurait été autrement gaspillée en limitant la mise en route de centrales thermiques polluantes.
Scénario 2: Une batterie connecté au réseau (Stand-Alone)
Si la batterie est simplement raccordée au réseau électrique national pour faire de l’achat/revente, la logique est différente mais tout autant valorisable. Et c’est ici qu’intervient une excellente nouvelle : l’optimum économique est (presque toujours) aligné avec l’optimum environnemental. En effet, sur le marché de l’énergie, l’électricité est la moins chère (voire à prix négatif) lorsqu’elle est abondante, c’est-à-dire lorsque les éoliennes et le photovoltaïque produisent. À l’inverse, elle est chère le soir, au moment de la pointe de consommation, car le réseau doit allumer des centrales thermiques (gaz) d’appoint pour fournir l’électricité correspondant à la demande.
En se rechargeant à bas coût, la batterie stocke une électricité très souvent produite avec des EnR et à très faible intensité carbone. En se déchargeant au prix fort, elle évite au réseau d’allumer des centrales thermiques qui fonctionnent avec du gaz fossile. Les émissions évitées par le projet correspondent donc à la différence entre les émissions de la source fossile évitée et les faibles émissions de l’EnR stockées.
En comparant les émissions évitées par le projet à ses émissions nettes, on peut donc identifier si l’installation est vertueuse d’un point de vue carbone. En effet, si les émissions évitées par le projet sont supérieures aux émissions émises durant son cycle de vie, alors le projet peut être considéré comme bénéfique sur le plan environnemental.
Différents scénarios : l’importance de la maille de temps
Nous avons vu que pour valoriser le bénéfice carbone d’un projet de stockage, il faut s’intéresser à ses émissions évitées. Pour comptabiliser celles-ci, utiliser une moyenne annuelle de l’intensité carbone du réseau français (environ 31 gCO2e/kWh en 2025 selon electricity maps) pour calculer l’impact carbone d’un projet n’a pas réellement de sens. En effet, les sources de production d’électricité variant en permanence et l’intensité carbone du réseau également, l’empreinte environnementale d’un projet de stockage se joue à une maille temporelle beaucoup plus fine !
Ainsi, pour modéliser les émissions évitées de manière pertinente, l’analyse du projet doit être réalisée sur une maille de temps la plus fine possible (horaire, voire au quart d’heure ou à la minute). C’est la seule façon de superposer précisément la courbe de charge/décharge de la batterie avec la courbe de l’intensité carbone du réseau national. Au-dessus d’un certain niveau de précision, l’analyse des émissions évitées n’a plus de sens.
C’est d’ailleurs une méthodologie soutenue par les institutions de référence comme l’ADEME. Tous les scénarios (ADEME, RTE, CRE…) montrent que le déploiement massif des EnR en France nécessitera des dizaines de gigawatts de flexibilité (dont des projets de stockage), et que leur évaluation environnementale doit impérativement prendre en compte cette dynamique temporelle du mix électrique.
Des contraintes spécifiques : pourquoi chaque projet est unique ?
Si nous insistons sur la modélisation précise du scénario de fonctionnement, c’est parce que chaque projet est lié à un contexte et une réalité industrielle et économique qui lui est propre. La valorisation de l’empreinte environnementale d’un projet devra donc être représentative de son contexte spécifique.
Prenons l’exemple d’une entreprise qui couple ses panneaux solaires, sa batterie, et les bornes de recharge (IRVE) de sa flotte de véhicules électriques. L’algorithme de pilotage (l’EMS) ne cherchera pas uniquement l’optimum financier sur le réseau. Il devra respecter une contrainte opérationnelle : « Les véhicules branchés aux bornes de recharges doivent impérativement être rechargés à 80 % avant 17h pour la fin de journée des salariés. » Cette contrainte va forcer la batterie à se décharger à un instant T pour alimenter les voitures, modifiant ainsi son profil de charge naturel. En contrepartie, le système pourra utiliser les véhicules compatibles (V2G) comme capacité de stockage supplémentaire ! C’est précisément pour cela que l’empreinte carbone de chaque projet de stockage est unique. Il n’existe pas de formule magique universelle : le bilan dépend de la localisation géographique, des prix de marché, de la technologie de stockage employée et de sa capacité, et surtout, des contraintes d’usage locales et du scénario de charge/décharge et d’intégration.
Modéliser pour mieux valoriser
Valoriser le gain environnemental d’un système de stockage est un exercice complexe mais qui peut avoir un vrai intérêt. Que ce soit pour répondre à vos obligations RSE, pour obtenir des financements verts, ou simplement pour valider la pertinence de votre investissement, réaliser une analyse de cycle de vie de votre projet de stockage a toute sa pertinence. Alors que les batteries sont souvent décriées, vous devez pouvoir prouver que l’impact de sa fabrication et son installation sera bien amorti par les émissions évitées durant sa durée de vie.
Vous êtes porteur d’un projet de stockage et vous souhaitez réaliser une modélisation fine de son cycle de fonctionnement et de son impact environnemental (émissions évitées, modélisation horaire, optimisation des usages) ?
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