Centrales photovoltaïques hybrides : le développement du stockage pour une énergie solaire plus flexible
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Les critiques faites au photovoltaïque : cloche solaire et prix négatifs
Lors des débats sur le développement des installations de production photovoltaïques, un reproche intervient de manière assez récurrente : le manque de flexibilité de ces installations.
En effet, l’une des caractéristiques principales de la production d’énergie d’origine solaire est sa courbe de production. Ces installations produisent de manière croissante le matin, atteignent leur maximum en début d’après-midi, puis leur production décroît jusqu’à être nulle durant la nuit. On appelle cela la "cloche solaire".
La problématique de ce phénomène de « cloche solaire » est qu’elle ne correspond pas à la courbe journalière de consommation d’électricité.
La consommation en électricité dépend de différents facteurs :
selon la saison : en hiver, les températures et l'ensoleillement sont moins élevés ce qui induit une plus forte consommation, notamment pour l'éclairage et le chauffage.
selon le moment dans une journée : un pic de consommation est atteint en fin de journée, vers 19h en hiver (retour du travail, éclairage, chauffage, électroménager)
selon le rythme de travail : la consommation en électricité des entreprises est moins élevée le week-end et durant les périodes de vacances.
En raison de ces différents facteurs d'influence, la consommation en électricité ne coïncide pas avec la "cloche solaire". Les pics de consommation les plus importants apparaissent en fin de journée durant l'hiver lorsque les installations photovoltaïques ne produisent pas d'énergie.
Ce défaut de concordance est compensé par la production d'électricité par d'autres sources du mix énergétique (nucléaire, éolien, hydraulique, gaz…), ce qui permet un équilibre constant sur le réseau électrique.
Seulement, la problématique du phénomène de cloche ne réside pas vraiment dans le manque d’énergie, mais dans le surplus d’énergie lorsque la consommation est faible.
En effet, en été, en milieu de journée, la production d’énergie est généralement trop importante par rapport à la consommation. L’équilibre entre consommation et production devant être maintenu en tout temps, il est nécessaire que l’offre et la demande coïncident.
En raison des mécanismes de marché, un phénomène de prix négatifs apparaît. Pour que l’ensemble de l'énergie produite soit absorbée, l'énergie est vendue à perte en France ou à l'étranger grâce aux systèmes d'interconnexion.
C’est donc cette problématique de prix négatifs qui est souvent pointée du doigt, car à travers les mécanismes d’obligation d’achat et de complément de rémunération, les périodes de production et de vente à perte ont un coût important pour l'Etat.
Cette situation de "prix négatifs" s'est d'ailleurs multipliée ces dernières années, ce qui pousse l'Etat à trouver de nouvelles solutions pour réduire leur impact :
2022 : aucune heure de prix négatifs
2023 : 93 heures de prix négatifs
2024 : 321 heures de prix négatifs
2025 : 508 heures de prix négatifs
Face à cette multiplication, différentes mesures ont déjà été prises dans le cadre des contrats de complément de rémunération pour inciter les producteurs à ne pas injecter d'électricité sur le réseau durant ces périodes.
Concrètement, un système de prime et de franchise a été mis en place. La franchise sur une année correspond aux 15 premières heures de prix négatifs sans injection qui ne sont pas indemnisées. Pour les heures suivantes, sans injection, le producteur est indemnisé à hauteur de 50% de la puissance maximale de son installation et selon le prix d'achat de référence.
Bien que ce mécanisme limite la production et le phénomène de prix négatif, un coût important persiste pour l'Etat.
Les solutions d'harmonisation du réseau électrique
Plusieurs solutions sont alors envisageables et cumulables pour réduire ou mettre fin à cette problématique et continuer le développement des énergies renouvelables :
Le déplacement de la consommation dans la journée
Plusieurs incitations sont faites par les fournisseurs d'électricité pour encourager les consommateurs à transférer leurs usages énergétiques sur les heures creuses. Cette solution permet de limiter certaines consommations lors des pics de consommation, mais reste limitée, certains facteurs ne pouvant être changés.
L'électrification des usages
Selon l’ADEME, la part d’électricité dans l’énergie finale brute consommée en France s’élevait à 31% en 2024. Le reste de l’énergie provient d’autres sources telles que le pétrole, le charbon, le gaz, la chaleur…
En électrifiant les usages (voitures électriques, chauffage électrique…), la consommation d’électricité augmente, ce qui rééquilibre le marché face à la production des énergies renouvelables et limite la consommation d'énergies fossiles.
L'électrification des usages représente alors un des enjeux majeurs de la transition énergétique. Le gouvernement a d'ailleurs annoncé, le 10 avril 2026, la mise en oeuvre d'un plan d'électrification afin d'accélérer cette transition, notamment en raison des tensions géopolitiques et de la dépendances aux énergies fossiles provenant du Moyen-Orient et de Russie.
Le stockage
En parallèle d'actions directes sur la demande électrique par un déplacement ou une électrification des usages, il est aussi possible d’équilibrer l’offre et la demande par le déploiement de solutions de stockage.
Certaines solutions existent déjà depuis longtemps, notamment avec les stations de transfert d’énergie par pompage (STEP) qui permettent un stockage d'énergie potentielle. Ces installations soutirent de l'électricité en journée pour pomper l'eau d'un bassin inférieur, puis turbinent l'eau du bassin supérieur pour produire de l'électricité lorsque la demande est plus élevée.
De nouvelles solutions sont amenées à se développer pour apporter plus de flexibilité au réseau électrique, notamment grâce au stockage d'électricité par batterie. Ces batteries permettent d'absorber directement le surplus d'électricité produite durant la journée et de le réinjecter lors des pics de consommation.
Le stockage par batterie pour un photovoltaïque plus flexible :
Il existe deux grandes catégories de stockage par batterie ayant des effets assez similaires pour le réseau :
les projets « derrière le compteur » ou « hybrides » pour lesquels la batterie ne dispose pas de point de livraison et s’intègre dans un système plus large telle qu'une centrale photovoltaïque.
les projets « devant le compteur » ou « stand alone », pour lesquels le point de livraison est dédié à la batterie, qui n’est liée qu'au réseau et ne dépend pas d'une installation de production spécifique.
Les centrales solaires hybrides avec stockage
Dans une note publiée le 19 mars 2026, la Commission de Régulation de l’Énergie (CRE) encourage le développement des installations couplant production d’énergie photovoltaïque et stockage.
Ce type de projet apporte de nombreux avantages pour le producteur, comme pour le réseau. Ces installations hybrides permettent notamment de stocker l’énergie sur les heures de prix négatifs et la réinjecter lors des pics de consommation lorsque les prix sont plus élevés.
Dans sa note, la CRE propose de mettre en concurrence les installations solaires isolées et celles hybrides. Dans ce cadre, la prime accordée aux producteurs en cas de prix négatifs pourrait être limitée à la seule production ne pouvant être stockée, soit au-delà de deux heures de prix négatifs sur une journée.
Une transition vers cette solution inciterait les producteurs à mettre en place des systèmes de stockage sur leur installation, car, au lieu de mettre à l’arrêt leur installation durant les périodes de prix négatif, ils pourraient continuer de produire et stocker leur énergie puis la réinjecter plus tard. En cas de prix fortement négatifs, les producteurs peuvent également soutirer de l'énergie sur le réseau et réaliser un bénéfice en déduisant le paiement du Tarif d’Utilisation des Réseaux Publics d’Électricité (TURPE).
Notre avis d'expert Les installation hybrides présentent aussi un réel avantage financier sur le plan du raccordement. Pour les nouvelles installations, une installation de stockage couplée peut permettre de lisser la puissance injectée sur le réseau et ainsi réduire le coût du raccordement en payant une quote-part inférieure à la puissance réelle de l'installation. Pour les installations existantes, cette solution pourra être intéressante lors de leur repowering. Avec l'installation de nouvelles technologies, les centrales seront plus puissantes et les producteurs auront alors le choix entre payer pour un renforcement du raccordement pour l'adapter à la nouvelle puissance ou installer un système de stockage pour lisser la puissance injectée. |
Afin d'encourager le développement des installations hybrides, des recommandations ont été formulées dans le rapport Levy-Tuot publié le 9 avril 2026 et réalisé dans l'objectif d'identifier des solutions d'optimisation du soutien public aux énergies renouvelables électriques et à leur stockage.
Le rapport identifie notamment la limite actuelle de puissance totale de 17MW pour les installations hybrides comme devant être réévaluée à la hausse.
Le stockage par batterie « stand-alone »
L'autre solution de stockage par batterie consiste en des projets de batteries seules et non reliées à une installation de production. Ces centrales de stockage sont généralement constituées de conteneurs remplis de batteries lithium-ion haute capacité.
Ces installations apportent un service au réseau électrique en permettant une régulation par l'effacement ou la fourniture de réserves. À travers cette mission, les batteries génèrent un revenu en se rechargeant avec de l'énergie à bas prix ou prix négatifs et en réinjectant de l'électricité lorsque les prix sont plus élevés. Elles présentent également une indépendance quant à la source de production d'énergie, étant directement reliée au réseau.
Avec le développement de ces centrales de stockage indépendantes, un nouveau marché de location du foncier s'est ouvert.
Louer votre terrain pour l’installation d'une centrale de stockage
Les solutions de stockage se développent de plus en plus et il est désormais possible de louer son foncier pour l'installation de batteries sur votre terrain.
Pour qu'un terrain puisse accueillir ce type d'installation, il doit présenter différentes caractéristiques :
Proximité au réseau : le terrain doit se situer à proximité d'un poste source ou d'une ligne HTA (environ 2 km)
Urbanisme : le terrain doit être situé dans une zone urbanisée (U) ou à urbaniser (AU). Il peut également se situer en zone agricole (A) ou naturelle (N) s'il est inculte ou dégradé.
Surface : 500 m2 minimum
Topographie : le terrain est idéalement plat et peu accidenté
Sécurité : le terrain ne doit pas être situé en zone inondable
Nuisances : le terrain est idéalement éloigné des habitations pour éviter les nuisances sonores et visuelles
Notre avis d'expert Louer votre terrain pour l'implantation d'une centrale de stockage peut vous permettre de valoriser un terrain dégradé, parfois trop petit pour le développement d'une centrale photovoltaïque. Pour cela et en signant un bail emphytéotique, ce type de projet peut vous assurer un revenu sur le long terme (minimum 18 ans) pouvant atteindre plusieurs milliers ou dizaines de milliers d'euros par hectare loué et par an. |
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