13 ème édition du Club IDEES

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1 13 ème édition du Club IDEES Pôle Aménagement du Territoire Direction de l Eau mardi 11 juin 2013

2 Agir pour la mise en place de Smart Grids : enjeux du stockage de l énergie et retour d expérience alto-séquanaise Mardi 11 juin 2013

3 Mot d accueil Monsieur Christian POLO Directeur de l Environnement et du Développement Durable Conseil général des Hauts-de-Seine Le nouveau logo / 29 avril 2011 Direction de la Communication Mardi 11 juin 2013

4 Ordre du jour Monsieur Michaël SALOMON Fondateur de la société Clean Horizon Consulting «La filière stockage d électricité : état des lieux et opportunité» Monsieur Gilles RAMZEYER Directeur de la société Forsee Power «Stockage d énergie pour els bâtiments» Monsieur Guillaume PARISOT Directeur innovation de la société Bouygues Immobilier «Issy-Grid : premier retour d expérience» Mardi 11 juin 2013

5 La filière de stockage de l électricité : état des lieux et opportunité Intervention De Monsieur Michaël SALOMON Fondateur de Clean horizon Consulting Mardi 11 juin 2013

6 CONFIDENTIAL - Copyright Clean Horizon Consulting 1 La filière stockage d électricité : état des lieux et opportunité Club IDEES Juin 2013

7 CONFIDENTIEL - Copyright Clean Horizon Consulting 2 Sommaire Clean Horizon L évolution de la filière Les modèles d affaires émergents et le lien à la réglementation

8 Source: Clean Horizon CONFIDENTIEL - Copyright Clean Horizon Consulting 3 Une approche dédiée pour le stockage d énergies Detect Analyze Monetize Revenue and Gross margin: European benchmark M /year Production Réseau Client 4,0 3,0 2,4 Stockage d énergie Quel modèle d affaire pour l actif de stockage? 2,0 1,0 1,5 0,5 0,4 0,0 FR GB

9 CONFIDENTIEL - Copyright Clean Horizon Consulting 4 Nos références (en anglais )

10 CONFIDENTIEL - Copyright Clean Horizon Consulting 5 Sommaire Clean Horizon L évolution de la filière Les modèles d affaires émergents et le lien à la réglementation

11 Pourquoi stocker de l électricité et comment le faire? Lieu du stockage Production Transport Distribution Derrière le compteur Capacité de stockage(mw) Batteries NaS Stockage d air comprimé (CAES) Pompage turbinage Batteries Li-ion Volants d inertie Batteries Li-ion Batteries flux Batteries plomb Applications : Intégration des renouvelables et services réseau 1000 Réduction de la pointe et transfert d énergie Crédits photos: NGK, AES corp, Beacon Power, heco.com, Robert J. Rohatensky CONFIDENTIEL - Copyright Clean Horizon Consulting 6

12 Les projets de stockage arrivent à maturité commerciale aux Etats-unis et émergent en Europe EXEMPLES DE PROJETS Batterie Li-ion 32 MW 15 min Services systèmes Stockage de chaleur pompée 1,5 MW 4 hrs Demonstrateur Roue à inertie 20 MW 15 min Régulation de fréquence Batterie Sodium Soufre 1 MW 7 hrs Régulation de fréquence Batterie plomb 3 MW 43 min. Régulation de fréquence Projet commercial Projet de démonstration ou expérimental Plate-forme Myrte Stockage d hydrogène 200 kw 18 hrs Effacement de la pointe CONFIDENTIEL - Copyright Clean Horizon Consulting 7

13 CONFIDENTIEL - Copyright Clean Horizon Consulting 8 Les projets français en cours : l exemple des zones insulaires EXEMPLES DE PROJETS STEP EXCLU Plate-forme Myrte Stockage d hydrogène 200 kw 18 hrs Projet Pégase Batterie NaS 1 MW 7,2 hrs Centrale hybride de Kaw 12,5 MWh (batteries) Projet Millener 1000 batteries 4 to 8 kwh Smart Grid R&D De plus, un appel d offres gouvernement al pour le déploiement de plusieurs dizaines de MW de «PV+ stockage» a été émis

14 Des facteurs limitant l émergence de l industrie Réglementation Progression lente du véhicule électrique A changé la réglementation des services système aux USA A quel prix? Faillite en octobre 2011 A123 (lithium-ion, USA) : faillite en cours de rachat par un groupe chinois Atraverda (plomb acide, GB) : faillite en décembre 2012 Des facteurs limitants habituels pour un secteur en émergence Sécurité Ener1 (lithium ion, USA) : faillite puis rachat par un groupe russe en 2012 A123 : rappel de batteries (mars 2012) Feu de batteries Xtreme Power à Hawaïi (août 2012) Electrovaya : feu déclaré sur projet de démonstration en Arizona, (novembre 2012) NGK : feu déclaré sur projet opérationnel Septembre 2011 Un contexte réglementaire qui s adapte lentement aux bénéfices apportés par le stockage CONFIDENTIEL - Copyright Clean Horizon Consulting 9

15 CONFIDENTIEL - Copyright Clean Horizon Consulting verra de nombreuses consolidations dans le secteur du stockage L exemple NGK NGK NGK Insulators Ltd. : Groupe industriel japonais diversifié Leader pour la production de batteries Sodium- Soufre (305 MW installés) Incident 21 sept 2011 : incendie Arrêt immédiat de l exploitation de toutes les batteries NGK jusqu à avoir trouvé l origine de l incident Conséquences : Communication transparente auprès des clients Provision de 340 M au bilan pour modifier toutes les batteries de ses clients (fin prévue mars 2013) Reprise de la production : octobre 2012 Nécessité de disposer d une vraie culture industrielle Et d un bilan solide! Quel avenir pour des «anciennes» startups en 2013?

16 Communication NGK suite à l incendie de septembre 2011 Crédits photos: NGK CONFIDENTIEL - Copyright Clean Horizon Consulting 11

17 CONFIDENTIEL - Copyright Clean Horizon Consulting 12 Cependant, des acteurs locaux sont susceptibles d émerger Des leaders asiatiques pour la fabrication de batteries (avec une exception francoaméricaine) Besoin d une présence locale dans l assemblage et le service Emergence d acteurs locaux, plus proches des clients finaux Exemple en France : la société Forsee Dimensionnement, installation, test, service : des activités à plus fortes valeur ajoutée que l installation dans le solaire

18 CONFIDENTIEL - Copyright Clean Horizon Consulting 13 Sommaire Clean Horizon L évolution de la lilière Les modèles d affaires émergents et le lien à la réglementation

19 Des modèles d affaires rentables et des niches émergent Le stockage n est pas encore rentable au niveau du réseau et résidentiel Industriel Résidentiel Services système Arbitrage Effacement de la pointe Procédés Les services système demeurent l application la plus rentable pour les actifs de stockage aujourd hui Mais les opportunités industrielles peuvent être importantes TRI < 0% 0% < TRI < 12% 12% < TRI Toutes les données issues du rapport Update from the Field et des mises à jour trimestrielles CONFIDENTIEL - Copyright Clean Horizon Consulting 14

20 Les tendances qualitatives du stockage varient selon les pays et les usages Le développement du stockage dépend fortement de la réglementation Services Procédé Résidentiel système Arbitrage industriel La niche des services système La lente émergence du modèles d affaires résidentiel Les opportunités des clients industriels La réglementation permet au stockage d être rentable pour les applications résidentielles en Allemagne CONFIDENTIEL - Copyright Clean Horizon Consulting 15

21 Exemples de tendance Le développement du stockage dépend fortement de la réglementation Résidentiel Services système Arbitrage Source: Clean Horizon ; toutes les données issues du rapport Update from the Field et des mises à jour trimestrielles CONFIDENTIEL - Copyright Clean Horizon Consulting 16

22 CONFIDENTIEL - Copyright Clean Horizon Consulting Qu est-ce que l auto-consommation? Auto-consommation Proportion d énergie solaire produite consommée localement L auto-consommation permet d augmenter le taux de couverture solaire, c est à dire la proportion d énergie solaire produite localement dans la consommation du client Augmentation de l auto-consommation grâce aux batteries Puissance Recharge de la batterie Auto-conso Augmentation d auto-conso Décharge de la batterie heure Energie photovoltaïque produite Consommation de la maison

23 CONFIDENTIEL - Copyright Clean Horizon Consulting 18 Une vision long terme des prix allemands Deux tendances lourdes en Allemagne : baisse des tarifs de rachat solaire et augmentation du coût de l électricité De 2011 à 2030, le coût cumulé de l EEG ( la CSPE allemande) est de 414 milliards d euros Comment limiter cet engagement?

24 Profil typique de la variation de fréquence sur le réseau 0,1 Schéma de la variation de fréquence autour de la valeur cible (Hz) 0, :00 00:10 00:20 00:30 00:40 00:50 01:00 Le signal en fréquence varie beaucoup autour de la valeur cible (50 Hz en France, 60 Hz aux USA) -0,05-0,1 CONFIDENTIEL - Copyright Clean Horizon Consulting

25 CONFIDENTIEL - Copyright Clean Horizon Consulting 20 Les réserve primaire et secondaire permettent le réglage de fréquence Fréquence sur le réseau (Hz) Evènement 50 Hz Réserve primaire Réserve secondaire Temps (minutes) Arrêter la déviation de fréquence Résoudre l écart de fréquence

26 Lequel de ces deux actifs apporte le meilleur service de réglage de fréquence au réseau? Energie délivrée par une ressource «rapide» Energie délivrée par une ressource «traditionnelle» Source: Clean Horizon MW délivrés pour le le réglage réglage de de la fréquence MW MW délivrés pour pour le le réglage de fréquence la Les deux ressources mettent à disposition la même puissance et la même énergie : ils reçoivent actuellement la même rémunération Cependant, l actif «rapide» fournit un meilleur service au réseau électrique! CONFIDENTIEL - Copyright Clean Horizon Consulting 21

27 Mise en place dès octobre 2012 aux Etats-Unis d une rémunération du «kilométrage» Une mesure du service effectivement rendu au réseau 6 +5 MW MW délivrés au réseau pour le réglage de la fréquence Energie vendue Energie achetée 1 heure «Kilométrage» Capacité offerte (+/-5 MW) La rémunération au «kilométrage» permet de valoriser la flexibilité Source: Clean Horizon CONFIDENTIEL - Copyright Clean Horizon Consulting 22

28 Retour sur les projets émergents aux Etats-Unis : utilisation commerciale des rémunérations du «réglage de fréquence» Batterie Li-ion 32 MW 15 min Services systèmes EXEMPLES DE PROJETS Roue à inertie 20 MW 15 min Régulation de fréquence Batterie plomb 3 MW 43 min. Régulation de fréquence Projet commercial Projet de démonstration ou expérimental CONFIDENTIEL - Copyright Clean Horizon Consulting 23

29 CONFIDENTIEL - Copyright Clean Horizon Consulting 24 Conclusion La filière stockage va se consolider à l échelle mondiale en 2013 le mouvement est déjà entamé Les tendances lourdes (contraintes réseaux, développement du renouvelable) vont aller en s accentuant tandis que les couts du stockage vont continuer à diminuer et les risques technologiques à être de plus en plus maîtrisés Les acteurs industriels solides auront le plus de chances de s imposer Des acteurs locaux vont émerger ou développer leurs activités stockage

30 CONFIDENTIEL - Copyright Clean Horizon Consulting 25 Merci de votre attention! Michaël Salomon michael.salomon@cleanhorizon.com

31 Stockage d énergie pour les bâtiments Intervention de Monsieur Gilles RAMZEYER Directeur Division Stockage d énergie de Forsee Power Mardi 11 juin 2013

32 CG 92 Club IDEES Stockage d énergie pour les bâtiments Gilles Ramzeyer, Directeur Division Stockage d Energie 2013/06/11

33 Sommaire Présentation Forsee Power Pourquoi stocker l énergie dans les bâtiments? Les solutions Forsee 2

34 NOTRE METIER Concevoir et Assembler des Batteries, des BMS et des Chargeurs, pour des Applications Portables, Mobiles et Stationnaires Spécialisé dans les marchés industriels (BtoB): Partenaire Officiel des plus grands fabricants d accumulateurs Laboratoires équipées des moyens de tests les plus complets Présence en Europe / Asie / Amérique 2013/06/05

35 QUI EST FORSEE? Une entreprise nouvelle Crée en juin 2011, FORSEE est issue du rapprochement de 3 entreprises complémentaires (Uniross, Erse, EnergyOne), fortes de plus de 20 années d expérience dans le domaine de la batterie Un actionnaire de référence Depuis décembre 2012, EDF devient l actionnaire de référence de Forsee au travers de son fonds de croissance Electranova Capital Une stratégie de développement axée sur des marchés en très forte croissance Stockage d énergie Mobilité électrique 2013/06/05

36 PRESENCE GLOBALE USA France Pologne Chine Hong Kong Production Sales Labs Agents 130 personnes, 3 usines (Chine, Pologne, France) et centres de R&D 2013/06/05

37 Sommaire Présentation Forsee Power Pourquoi stocker l énergie dans les bâtiments? Les solutions Forsee 6

38 L example Allemand révèle des tendances fortes 1) Le prix de l électricité continue d augmenter Company Presentation 2012/03/16

39 L example Allemand révèle des tendances fortes 2) La France, une exception tarifaire durable? La Commission de Régulation de l Energie «prône une augmentation de 9,6 % pour le tarif Bleu, celui des particuliers, contre seulement 3,8% pour le Vert, celui des industriels.» Journal Le Monde 5 juin 2013 Company Presentation 2012/03/16

40 L exemple Allemand 3) Le prix du photovoltaïque continue de baisser Company Presentation 2012/03/16

41 L exemple Allemand révèle des tendances fortes 4) Le coût du Lithium a un fort potentiel de baisse Company Presentation 2012/03/16

42 L exemple Allemand révèle des tendances fortes La parité est déjà une réalité! Company Presentation 2012/03/16

43 Le stockage et les valeurs apportées aux consommateurs d électricité Source: Clean Horizon Generation Transmission Distribution «Après le compteur» Prestige et réputation Autoconsommation Effacement Optimisation de l heure d achat Diminution d abonnement Sécurité - Backup Qualité courant 12

44 Le stockage et les valeurs apportées aux consommateurs d électricité Source: Clean Horizon Generation Transmission Distribution «Après le compteur» Prestige et réputation Autoconsommation Effacement Optimisation de l heure d achat Diminution d abonnement Sécurité - Backup Qualité courant 13

45 Situation aux Etats-Unis : Des projets rentables sur 4 ans Manhattan Hi-Rise Source: Demand Energy Sur 15 ans : Effacement Optimisation de l heure d achat Diminution d abonnement Sécurité Backup Economie d impôts Revenu/économie totaux Dimension stockage batterie: 100 kw / 430 kwh Coût du système $ $ $ $ $ $ $ Un taux de rentabilité interne (TRI) sur 15 ans de 24,10% Un retour sur investissement de 4 ans. 14

46 Le stockage et les valeurs apportées aux consommateurs d électricité Source: Clean Horizon Generation Transmission Distribution «Après le compteur» Prestige et réputation Autoconsommation Effacement Optimisation de l heure d achat Diminution d abonnement Qualité courant Sécurité - Backup 15

47 Situation en France: L autoconsommation arrive dans le débat Delphine Batho Ministre de l Ecologie et de l Energie 28/05/2013 «Je suis favorable à cette évolution, à cette révolution» «Je souhaite que s'engage maintenant (...) une discussion de fond sur cette question de l'autoconsommation qui est une problématique valable pour le photovoltaïque et le solaire mais aussi pour d'autres énergies renouvelables.» Plusieurs appels à l autoconsommation, tel que celui de la Ministre Batho, font émerger la solution de l autoconsommation 16

48 d autant plus que l autoconsommation permettrait de diminuer le prix de l électricité Les taxes ne cessent d augmenter EEG 14 % % Germany % 0.2% 25% 12% % % 8% 14% 7% 22% 33% VAT electricity tax 0.1% CHP support EEG concession levy Grid Cost Power Generation La taxe pour le développement des énergies renouvelables ne cesse d augmenter en Allemagne et commence à rendre l autoconsommation plus économique pour la collectivité que les tarifs de rachat Wholesale Industry Household 17

49 Le stockage d électricité favorise l autoconsommation Selon des données publiées par le CEA Ines sur le stockage d électricité Avec une batterie de stockage adossée à une installation PV standard, Il est possible d atteindre une moyenne de 70 % d autoconsom mation 18

50 Pourquoi s intéresser au stockage dès aujourd hui? 1. Permettre à l utilisateur de s immuniser des evolutions tarifaires sur les réseaux Une batterie vaut elle plus cher qu un lobbyiste??? 2. Réaliser une production et consommation d énergie locales : Quel exemple les collectivités locales veulent-elles donner? 19

51 Sommaire Présentation Forsee Power Pourquoi stocker l énergie dans les bâtiments? Les solutions Forsee 20

52 Les solutions Forsee 21

53 Gilles Ramzeyer Tel: Lognes - France /04/15

54 Issy Grid : premier retour d expérience Intervention de Monsieur Guillaume PARISOT Directeur innovation Bouygues immobilier Mardi 11 juin 2013

55 Club IDEES - 11 juin 2013 Conseil Général des Hauts-de-Seine Guillaume PARISOT Bouygues Immobilier

56 Film de présentation 2

57 IssyGrid : un territoire urbain mixte FORT D ISSY 2013 VILLE D ISSY Connexion des autres quartiers 2014 SEINE OUEST

58 00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 Pourquoi mutualiser l électricité? Emissions CO2 en tonnes Consommation en MWh Comparaison de deux journées : Mardi 7 février 2012 Mardi 14 février Prix marché du MWh en 4

59 Enjeux Des enjeux majeurs pour l ensemble des acteurs 5

60 Un concentré d expertises et d innovations COLLECTIVITES STARTUPS MODELES D AFFAIRES 6

61 Notoriété d IssyGrid Un projet labellisé Grand Paris, intégré au contrat de développement territorial de GPSO, lauréat de l Isséen d Or 2013 Un projet cité en exemple par le Ministère de l Ecologie et la CRE (Commission de Régulation de l Energie). 7

62 Travaux avec étudiants en design 8

63 Showroom virtuel : IssyGrid Virtual Tour Un parcours au cœur des installations d IssyGrid > Profil énergétique des bâtiments, du quartier. > Production locale d énergie renouvelable. > Stockage dans le bâtiment, sur le réseau. > Contribution à l équilibre du réseau. Aménagement de l espace

64 Exemple du résidentiel Deux systèmes : > Existant : en liaison avec la box opérateur > Neuf : en liaison avec la domotique et les solutions énergies renouvelables (géothermie) 10

65 Exemple des bureaux Trieo Flexibilité de gestion de l énergie : > Production photovoltaïque autoconsommée, stockée ou vendue sur le réseau > Stockage : Achat, déstockage pour autoconsommation ou revente 11 11

66 Architecture simplifiée «mille-feuille» Services Smart City Système d information du quartier Optimisation multi-énergies Opération des réseaux d énergie Bâtiments résidentiels Résidentiel Bâtiments Résidentiel tertiaires Eclairage public Véhicules électriques 12

67 Calendrier IssyGrid Un déploiement en phase avec le calendrier prévisionnel NAISSANCE DU PROJET SIGNATURE DU PROTOCOLE D ACCORD FINALISATION DE LA GOUVERNANCE ET CAHIER DES CHARGES SIGNATURE CONSORTIUM MISE EN PLACE PREMIERS OUTILS Mise en œuvre MONITORING DU QUARTIER EXTENSION A 100 LOGEMENTS POSTE DISTRIBUTION NOUVELLE GENERATION OPTIMISATION ENERGETIQUE DU QUARTIER EXTENSION A LOGEMENTS Phase de mise en œuvre Exploitation, modèle économique décembre 2012 juin 2013 juillet 2013 septembre 2013 fin

68 IssyGrid, c est Réaliser une première : 1 er réseau de quartier intelligent opérationnel Faire travailler ensemble des acteurs de la ville, de l énergie et du numérique Lever les freins techniques, règlementaires et économiques de l énergie dans le quartier de demain 14

69 Merci de votre attention 15