Centres de données : où le stockage par batteries est-il vraiment compétitif ?

Le stockage par batteries est compétitif dans les centres de données pour l’écrêtement des pointes et l’alimentation de transition avant raccordement, mais reste dépassé par le diesel au-delà de quatre heures d’autonomie et par les turbines à gaz pour la production primaire continue. C’est le constat du comité AI & Data Center Infrastructure de la Volta Foundation dans son dernier rapport.

En bref

• Deux atouts décisifs pour les BESS : la rapidité de mise à disposition de la puissance et un coût du mégawattheure inférieur aux solutions au gaz.
• Applications les plus favorables : écrêtement des pointes, gestion de la puissance appelée, alimentation de transition en attendant le raccordement.
• Quatre marchés encore disputés : flexibilité d’écrêtement, continuité par systèmes UPS, services réseau, qualité de l’électricité sous la seconde.
• Deux applications perdues : le secours de longue durée au-delà de quatre heures (diesel) et la production primaire continue (turbines à gaz, piles à combustible).
• Les difficultés relèvent de l’intégration, du contrôle et de la gouvernance énergétique, bien plus que de la chimie des cellules.

Un marché déjà investi par les fournisseurs et les hyperscalers

Des fournisseurs comme Energy Vault, Eolian, Fluence, Hithium et ZincFive déploient déjà leurs systèmes auprès d’exploitants de centres de données. En parallèle, les hyperscalers de l’intelligence artificielle — Alibaba, Tencent, ByteDance, Meta, Google, Microsoft — investissent eux aussi dans le stockage par batteries.

« Les BESS méritent leur place aux côtés des moyens de production ferme », estime la Volta Foundation, qui identifie la flexibilité comme leur principal apport, autant pour les centres de données que pour les opérateurs de réseaux — une valeur que documentent également les travaux de RTE sur la flexibilité du système électrique.

Là où les batteries gagnent : rapidité et cycles quotidiens

« Les BESS sont particulièrement adaptés aux applications qui valorisent la rapidité et les cycles quotidiens : l’écrêtement des pointes pour réduire les coûts liés à la puissance appelée, ainsi que l’alimentation de transition, lorsque la batterie constitue le maillon de stockage d’une architecture hybride associant gaz ou moteur », résume le rapport.

Écrêtement des pointes et puissance appelée

La batterie restitue de l’électricité pendant les heures où elle est la plus chère. L’intérêt économique dépend toutefois étroitement de la structure tarifaire locale : dans les régions où les tarifs ne comportent pas de composante liée à la puissance appelée, l’avantage peut quasiment disparaître.

Alimentation de transition avant raccordement

Les batteries peuvent alimenter temporairement les équipements d’un centre de données en attendant le raccordement au réseau. C’est l’un des principaux bénéfices de leur rapidité de déploiement — mais les batteries autonomes assurent rarement cette fonction seules, les piles à combustible figurant parmi les technologies concurrentes.

Quatre marchés disputés, deux marchés perdus

Les BESS restent en compétition sur quatre segments où logiciels et électronique de puissance ont suffisamment progressé pour exploiter leur flexibilité : flexibilité liée à l’écrêtement, continuité d’alimentation par systèmes UPS, services aux réseaux électriques et qualité de l’électricité à des échelles de temps inférieures à la seconde.

En revanche, elles restent peu compétitives dès qu’il s’agit de fourniture d’énergie soutenue. Au-delà de quatre heures d’autonomie, les solutions diesel conservent l’avantage pour le secours longue durée ; pour la production primaire continue, les turbines à gaz et les piles à combustible demeurent les technologies de référence.

Les vrais obstacles : visibilité des charges et intégration

Le manque de visibilité sur les profils de consommation constitue l’un des principaux freins pour les fournisseurs d’électricité cherchant à répondre aux besoins des centres de données. Une meilleure connaissance de ces profils permettrait d’exploiter plus efficacement la valeur des batteries — un enjeu de sobriété et de pilotage que suit également l’ADEME sur le parc de centres de données.

Second frein : il n’existe pas encore de méthode standardisée pour intégrer des batteries à un centre de données, ce qui représente un risque pour les investisseurs. Les problèmes surviennent principalement lors de la mise en service et pendant les deux premières années d’exploitation, et concernent l’intégration des systèmes, les dispositifs de contrôle et la gouvernance de la gestion de l’énergie plutôt que la chimie des cellules.

Les deux à trois prochaines années seront décisives

L’enjeu, pour la Volta Foundation, est de savoir si les batteries resteront « un pont que l’industrie aura franchi » ou deviendront une composante permanente de l’infrastructure. « Si l’interconnexion fondée sur l’écrêtement devient la norme et que l’économie du stockage de longue durée continue de s’améliorer, les BESS installés pourront jouer un rôle opérationnel permanent en pilotant la charge, en écrêtant les pointes et en fournissant des services au réseau pendant toute la durée de vie de l’installation », avance le rapport. À l’inverse, si les files d’attente de raccordement se résorbent et que les tensions sur l’approvisionnement en gaz s’apaisent, une partie des batteries pourrait revenir à une simple fonction de secours doublée d’arbitrage sur les prix.

Un facteur pourrait accélérer le mouvement : des hyperscalers comme Google et xAI semblent privilégier l’intégration verticale de leurs solutions de stockage. Si les exploitants de centres de données deviennent les principaux acheteurs de batteries à l’échelle du réseau, la manière dont ces systèmes sont spécifiés et financés s’en trouverait profondément modifiée. Les États-Unis, où les règles de raccordement de ces nouvelles charges évoluent, devraient constituer le premier marché mondial des BESS pour centres de données.

La recommandation principale adressée aux développeurs et hyperscalers est claire : concevoir les architectures hybrides dès le début des projets et dimensionner les batteries pour un fonctionnement quotidien, la capacité de secours devenant un bénéfice supplémentaire plutôt que la fonction première de l’installation.

Questions fréquentes

Qu’est-ce qu’un BESS dans un centre de données ?

Un BESS (Battery Energy Storage System) est un système de stockage d’électricité par batteries. Dans un centre de données, il sert principalement à écrêter les pointes de consommation, à réduire les coûts liés à la puissance appelée et à fournir une alimentation de transition en attendant le raccordement au réseau.

Les batteries remplacent-elles les groupes électrogènes ?

Pas au-delà de quatre heures d’autonomie : pour le secours de longue durée, les solutions diesel restent privilégiées. Pour la production électrique primaire continue, les turbines à gaz et les piles à combustible demeurent les technologies de référence.

De quoi dépend la rentabilité d’un BESS pour un centre de données ?

Essentiellement de la structure tarifaire locale. L’écrêtement de la puissance appelée constitue la principale source de valeur ; dans les régions où les tarifs ne comportent pas de composante liée à la puissance appelée, cet avantage économique disparaît presque entièrement.

Quels sont les principaux risques de déploiement ?

L’absence de méthode standardisée d’intégration, et des difficultés concentrées sur la mise en service et les deux premières années d’exploitation. Elles portent sur l’intégration des systèmes, les dispositifs de contrôle et la gouvernance de la gestion de l’énergie, non sur la chimie des cellules.

En résumé — pour les centres de données, la batterie n’est pas un substitut universel au groupe électrogène : elle gagne sur la rapidité de mise en service et les cycles quotidiens, perd sur l’endurance. Le vrai basculement se jouera sur la réglementation du raccordement et sur la capacité de la filière à standardiser l’intégration — davantage que sur les progrès des cellules elles-mêmes.