Consommer de l'électricité et économiser de l'argent La transition énergétique n'apporte pas seulement des défis, mais aussi d'énormes opportunités. La All Electric Society Factory de Blomberg montre comment les systèmes de stockage sur batterie et les réseaux électriques à courant continu inaugurent ensemble une nouvelle ère. Un projet qui fait figure de référence.
Avec le développement des énergies renouvelables, le besoin en solutions de stockage flexibles augmente
Un marché de l'électricité dynamique
389 : c'est le nombre d'heures pendant lesquelles les prix de l'électricité ont été négatifs au cours du premier semestre 2025 en Allemagne. Un record historique, non seulement chez nous, mais aussi dans le monde entier. « À partir d'une part de 50 à 60 % d'énergies renouvelables dans le mix électrique, les systèmes de stockage deviennent de plus en plus importants. Sinon, il y aura encore plus de jours avec des prix de l'électricité négatifs », explique Roman Alberti, directeur général de Voltfang GmbH. L'idée semble folle : il y a des jours où les consommateurs d'électricité avec des tarifs dynamiques reçoivent de l'argent pour leur consommation. Mais c'est exactement ce qui se passe lorsque les prix sont négatifs sur la bourse de l'électricité.
A l'inverse, les prix de l'électricité peuvent grimper en flèche en cas de période creuse. Alors que les pays scandinaves parviennent à compenser les fortes fluctuations grâce à l'énergie hydraulique et au pompage-turbinage, le marché de l'électricité en Allemagne se montre actuellement particulièrement dynamique. C'est le cas de tous les pays dont la production d'électricité dépend en grande partie des conditions météorologiques, comme l'éolien et l'énergie solaire.
Tobias Lüke de Phoenix Contact (à gauche) avec Michael Freudel et Roman Alberti de Voltfang
Les systèmes de stockage d'énergie comme modèle commercial
Ce qui représente un défi pour les producteurs d'électricité et les opérateurs réseau a conduit à une véritable ruée vers l'or dans le domaine du stockage d'énergie. Les entreprises investissent massivement dans les systèmes de stockage sur batterie afin de stocker temporairement l'électricité et de l'injecter de manière ciblée dans le réseau, ce qui constitue un secteur d'activité lucratif. Les chercheurs d'or de la ruée vers l'or font déjà la queue devant l'Agence fédérale des réseaux. Ils veulent délimiter leurs concessions et se disputent les raccordements au réseau.
Mais cette situation mouvementée est aussi une grande opportunité : « Nous pouvons exporter nos modèles commerciaux à l'étranger, car nous sommes touchés plus tôt que les autres », affirme Roman Alberti avec certitude. Son entreprise, Voltfang GmbH, s'est spécialisée dans les systèmes de stockage sur batterie durables à partir de batteries de véhicules électriques usagées. « Nous aurons besoin de beaucoup plus de dispositifs de stockage d'énergie pour garantir la stabilité du réseau en Europe », ajoute-t-il. L'Allemagne peut jouer un rôle de pionnier dans l'orchestration de réseaux stables, à l'instar de la Norvège dans le domaine de l'électromobilité.
Dans l'usine à courant continu
La stabilité du réseau d'énergie n'est pas seulement importante pour les grands fournisseurs d'électricité : « Nous devons rendre l'industrie aussi indépendante que possible, avec des installations photovoltaïques, des réseaux à courant continu déjà dans les usines et, d'autre part, compenser les fluctuations », poursuit M. Alberti.
Un système intelligent de gestion de l'énergie, des énergies renouvelables, des systèmes de stockage sur batterie et des solutions à courant continu : ce sont les pièces du puzzle qui, ensemble, protègent l'industrie contre les prix élevés de l'électricité. Dans la All Electric Society Factory de Blomberg, les pièces du puzzle forment un tableau cohérent : des panneaux solaires brillent sur 11 000 m² de toiture, les machines de production fonctionnent sur le réseau électrique à courant continu, et devant le bâtiment se trouvent un grand conteneur avec des systèmes de stockage sur batterie et des stations de recharge à courant continu.
Le réseau électrique industriel à courant continu est le cœur de la All Electric Society Factory à Blomberg
Plus efficace avec le courant continu
« Un réseau électrique à courant continu optimise l'ensemble de la chaîne énergétique, de la production à la consommation en passant par la distribution », explique Tobias Lüke, expert en courant continu chez Phoenix Contact. Cela permet non seulement d'éviter les pertes de conversion. Mais aussi, en combinaison avec des systèmes de stockage sur batterie, d'absorber les pointes de charge du système. Ce dernier point est particulièrement important en période de volatilité des marchés de l'électricité et de fluctuations de l'alimentation.
L'usine de courant continu de Blomberg est un exemple phare de l'intégration sectorielle mise en pratique. Elle montre une connexion intelligente entre la production, le stockage, la distribution et la consommation d'électricité dans différents domaines d'activité. « Le réseau électrique industriel à courant continu est le cœur de la All Electric Society Factory de Blomberg », résume Tobias Lüke.
Vue sur le conteneur de stockage de Voltfang devant la All Electric Society Factory
Intégrer le système de stockage sur batterie dans le réseau électrique à courant continu
Bien que les systèmes de stockage sur batterie absorbent du courant continu, elles sont jusqu'à présent presque exclusivement intégrées dans des réseaux de courant alternatif conventionnels. L'intégration directe dans des réseaux électriques à courant continu est technologiquement complexe et n'a jusqu'à présent guère été testée. « En collaboration avec Voltfang, nous avons réussi à mettre en place un système de stockage sur batterie couplé à un réseau électrique à courant continu qui absorbe l'énergie excédentaire provenant du photovoltaïque », rapporte M. Lüke. Cette énergie est ensuite réinjectée dans le processus de production. Les partenaires de coopération ont ainsi réussi à augmenter la stabilité globale du système. « Lors de l'intégration du dispositif de stockage d'énergie, le plus grand défi a été la technologie de régulation et de commande. Cela permet d'utiliser de manière optimale le système de stockage sur batterie dans le réseau électrique à courant continu et de l'adapter à tous les scénarios d'utilisation », rapporte Michael Freudel, ingénieur de développement chez Voltfang.
Vue du conteneur de stockage de Voltfang devant la All Electric Society Factory
Systèmes de stockage sur batterie durables fabriqués en Allemagne
Un autre aspect de la durabilité est l'utilisation de batteries de seconde vie provenant de véhicules électriques. « Ici, en Europe, nous disposons de peu de matières premières nécessaires à la production de batteries », explique M. Alberti. « Il est donc d'autant plus important d'utiliser efficacement les ressources dont nous disposons déjà dans le pays. »
Les modules de batterie proviennent de constructeurs automobiles renommés, sous forme de batteries de seconde vie ou d'excédents de production. Les normes de l'industrie automobile étant très élevées, ces batteries offrent une durée de vie exceptionnellement longue. « Nous effectuons également une surveillance intensive : toutes les 10 secondes, nous vérifions le comportement de chaque cellule de batterie. Nous garantissons ainsi une durée de vie de 15 ans et plus. »
Tobias Lüke est expert en courant continu chez Phoenix Contact
Réseaux électriques à courant continu et système de stockage sur batterie en harmonie
Michael Freudel souligne la grande adaptabilité des systèmes de stockage d'énergie modulaires tels que celui-ci : « La gestion globale de l'énergie est beaucoup plus flexible. De plus, l'intelligence des systèmes de stockage d'énergie rend l'intégration sectorielle extrêmement facile. »
Telle une fine toile de veines dans le corps, le réseau électrique à courant continu traverse la All Electric Society Factory. Il alimente non seulement chaque cellule en énergie fraîche, mais absorbe également les excédents. « Les avantages sont évidents : nous avons moins de pertes de conversion, une stabilité globale accrue du système et nous utilisons moins de ressources », résume Tobias Lüke.
« Les systèmes de stockage sur batterie et la technologie à courant continu vont tout simplement de pair. Ce sont des technologies clés absolues sur la voie vers la All Electric Society. »
Le courant continu circule dans un fin réseau de fils dans la All Electric Society Factory
Conclusion : prêt pour l'avenir
La transition énergétique n'est pas un objectif lointain : elle est déjà en cours, que ce soit dans les grands réseaux d'alimentation ou de manière décentralisée dans les usines et les quartiers résidentiels. La All Electric Society Factory de Blomberg montre comment les entreprises peuvent dès aujourd'hui relever les défis de demain : avec des dispositifs de stockage d'énergie intelligents, des réseaux électriques à courant continu et des énergies renouvelables. Investir dès maintenant dans de telles solutions permet de réduire sa dépendance vis-à-vis du marché volatile de l'électricité, de diminuer les coûts à long terme et de renforcer sa compétitivité.
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