Le solaire spatial pourrait réduire les besoins en batteries du réseau de 42%

Les panneaux solaires deviennent moins chers, les batteries s’améliorent et la production d’énergies renouvelables continue de croître. Pourtant, décarboniser le réseau électrique devient plus difficile à mesure que la part du vent et du solaire augmente. Produire de l’électricité bon marché lorsque le temps est favorable n’est plus le principal défi. Le problème plus ardu consiste à fournir une électricité fiable la nuit, pendant les pénuries saisonnières et lors de longues périodes de vent faible ou de couverture nuageuse.

Une nouvelle étude¹ explore si le solaire spatial pourrait résoudre ce problème de fiabilité. Plutôt que de comparer une installation solaire orbitale directement à une ferme solaire terrestre, la recherche examine comment une énergie continue transmise depuis l’espace pourrait modifier l’économie d’un réseau renouvelable complet.

Le résultat est une façon différente d’envisager le solaire spatial. Sa plus grande valeur ne provient peut‑être pas de la production de l’unité d’électricité la moins chère. Elle pourrait résider dans la réduction du nombre de batteries, de générateurs de secours et d’installations renouvelables excédentaires nécessaires pour maintenir la fiabilité du réseau.

Pourquoi les énergies renouvelables créent un défi de stockage

Le solaire et le vent terrestres sont des ressources variables. La production solaire chute chaque soir, tandis que la génération éolienne peut diminuer sur de vastes régions pendant des heures ou des jours. La demande d’électricité, cependant, ne disparaît pas lorsque la production renouvelable chute.

Les opérateurs de réseau compensent ce déséquilibre grâce au stockage par batteries, aux liaisons de transmission, à la demande flexible, aux secours à combustibles fossiles, aux systèmes à hydrogène et à la capacité de génération excédentaire. Ces outils améliorent la fiabilité, mais ils introduisent également des coûts qui ne sont pas reflétés dans le prix annoncé de l’électricité d’une installation solaire ou éolienne individuelle.

Cette distinction devient plus importante à mesure que la pénétration des renouvelables augmente. La première installation solaire ajoutée à un réseau peut remplacer une génération coûteuse en journée avec relativement peu d’infrastructures d’appui. Les installations ultérieures produisent de plus en plus d’électricité pendant les heures où d’autres installations solaires fonctionnent également. Le réseau doit alors stocker, exporter, réduire ou gérer autrement le surplus.

Comme expliqué dans une récente vue d’ensemble des coûts du solaire, stockage et impacts sur le réseau, la chute des prix des batteries aide le solaire à devenir plus dispatchable. Cependant, plusieurs heures de stockage lithium‑ion ne résolvent pas automatiquement les pénuries d’énergie sur plusieurs jours ou saisons.

C’est le problème que le solaire spatial est censé résoudre.

Comment le solaire spatial pourrait fournir une énergie continue

Un système de solaire spatial collecterait la lumière du soleil à l’aide de grandes antennes orbitales et convertirait l’électricité ainsi produite en énergie micro‑onde ou laser. Cette énergie serait dirigée vers un récepteur terrestre, communément appelé rectenna, reconvertie en électricité et fournie à un micro‑réseau ou à un système de transmission plus large.

Un satellite en orbite géostationnaire recevrait la lumière du soleil avec beaucoup moins d’interruptions qu’une ferme solaire terrestre. Sa production serait également largement indépendante des nuages locaux, des tempêtes et des conditions météorologiques saisonnières. Cela confère au solaire spatial un facteur de capacité potentiellement élevé et un profil de production ressemblant davantage à une génération ferme qu’au solaire conventionnel.

La transmission sans fil demeure l’un des principaux obstacles techniques. Le système subit des pertes lors de la génération d’électricité, du conditionnement de puissance, de la formation du faisceau, de la transmission atmosphérique, de la rectification et de l’intégration au réseau. Chaque étape doit fonctionner efficacement pour que l’électricité livrée devienne compétitive.

Les progrès ne sont plus entièrement théoriques. Caltech a démontré la transmission d’énergie sans fil à l’aide d’un prototype orbital, tandis que des projets tels que le programme d’énergie sans fil à longue distance de la DARPA font avancer les technologies de transmission optique connexes. Ces expériences restent bien plus petites qu’une centrale commerciale, mais elles commencent à tester les composants nécessaires aux systèmes plus grands.

Le solaire spatial pourrait réduire les besoins en batteries de 42 %

L’étude utilise un modèle de dynamique des systèmes couvrant dix macro‑régions de 2020 à 2060. Elle compare un scénario de référence sans solaire spatial à des scénarios de déploiement précoce, de déploiement retardé et d’apprentissage accéléré.

Dans le scénario de déploiement précoce, le solaire spatial commercial devient disponible en 2035 et atteint 215 GW de capacité livrée d’ici 2050. Le modèle attribue 14,2 % de la production mondiale d’électricité au solaire spatial à ce moment.

Sa découverte la plus conséquente concerne le stockage. Les besoins en énergie de batterie passent de 18,2 TWh dans le scénario de référence à 10,5 TWh avec le déploiement précoce du solaire spatial. Cela représente une réduction d’environ 42 %.

Cette réduction ne signifie pas que les batteries deviennent inutiles. Le stockage de courte durée resterait utile pour équilibrer les variations rapides de l’offre et de la demande. Le solaire spatial réduirait plutôt la fréquence et l’amplitude des décharges plus longues, permettant au réseau de fonctionner avec un stock de stockage global plus petit.

L’économie dépend des infrastructures évitées

L’étude estime que le déploiement précoce du solaire spatial pourrait réduire le coût moyen de l’électricité en 2050 de 48 $ à 41 $ par MWh. Avec un apprentissage technologique accéléré, le coût modélisé chute à 38 $ par MWh.

Ces économies ne dépendent pas du fait que l’énergie orbitale devienne moins chère que chaque alternative terrestre. Elles résultent du fait qu’une source fiable d’électricité propre peut éviter des coûts ailleurs dans le système.

Infrastructure potentiellement évitée inclut:

• Capacité excédentaire d’éolien et de solaire construite pour les périodes de faible production
• Capacité de batteries et futurs cycles de remplacement
• Génération de secours à l’hydrogène ou aux combustibles fossiles
• Curtailment et les améliorations de transmission associées

C’est une distinction importante pour les investisseurs. Les technologies énergétiques sont souvent évaluées à l’aide du coût nivelé de l’énergie, qui estime le coût moyen de l’électricité produite par un actif individuel. Cette métrique peut négliger le moment où l’électricité est disponible et les infrastructures supplémentaires nécessaires pour la rendre fiable.

Une comparaison plus utile mesurerait le coût de la fourniture fiable d’électricité au réseau. Dans ce cadre, une ressource ferme coûteuse peut réduire les coûts totaux du système si elle remplace suffisamment de stockage, de surcapacité et de génération de secours.

L’efficacité de la transmission sans fil et la fabrication sont les facteurs décisifs

Le modèle identifie l’apprentissage de la fabrication et l’efficacité de transmission de bout en bout comme les deux variables les plus influentes. Dans son scénario de base, le solaire spatial atteint un taux d’apprentissage de 22 % et une efficacité livrée de 58 %.

Lorsque le taux d’apprentissage supposé chute à 15 %, la capacité solaire spatiale modélisée n’atteint que 50 GW d’ici 2050. L’augmenter à 30 % porte la capacité à 540 GW. De même, réduire l’efficacité de transmission à 45 % diminue le déploiement à 103 GW, tandis qu’une hausse à 65 % l’élève à 297 GW.

Cela suggère que la course à la commercialisation ne sera pas gagnée grâce à un seul prototype record. Les programmes réussis doivent créer une fabrication reproductible, des lancements abordables, un assemblage autonome, des modules émetteurs standardisés, un contrôle de faisceau fiable et des récepteurs au sol évolutifs.

La situation ressemble davantage au développement précoce du solaire terrestre qu’à la construction d’une centrale conventionnelle. Le solaire est devenu compétitif grâce à l’expérience cumulative de fabrication, à l’expansion de la chaîne d’approvisionnement, à la standardisation et aux déploiements répétés. Le solaire spatial aurait besoin d’un cycle d’apprentissage similaire, mais à la fois dans l’aérospatiale et les infrastructures énergétiques.

Les centres de données IA pourraient devenir les premiers clients du solaire spatial

Le modèle concentre l’adoption en Asie de l’Est, en Europe et en Amérique du Nord, où une forte demande d’électricité coïncide avec une pénurie d’énergie propre ferme et abordable. Dans ces régions, les centres de données et les campus industriels pourraient devenir des premiers clients particulièrement adaptés.

Ces installations nécessitent une électricité continue, subissent une pression croissante pour réduire leurs émissions et peuvent soutenir des accords d’achat d’énergie à long terme. En avril 2026, Meta a accepté d’obtenir un accès anticipé à jusqu’à un gigawatt de l’infrastructure solaire spatiale prévue par Overview Energy, le développeur visant une démonstration orbitale en 2028 et une livraison commerciale en 2030. Cet accord constitue un premier exemple de la façon dont la demande des centres de données pourrait soutenir le développement du solaire spatial.

Cela pourrait établir une voie de commercialisation pratique. Au lieu de concurrencer immédiatement les marchés de gros de l’électricité, les développeurs pourraient commencer avec des clients prêts à payer pour une énergie continue à faible teneur en carbone, une sécurité énergétique ou un service dans des zones où l’extension du réseau est difficile.

Investir dans l’énergie sans fil spatiale

Pour les investisseurs intéressés par les sociétés cotées en bourse travaillant sur la livraison d’énergie spatiale, Intuitive Machines offre une exposition pertinente grâce à ses programmes d’infrastructure et de mobilité lunaires.

L’entreprise développe des systèmes de livraison lunaires, des infrastructures de communication, des véhicules de surface et des technologies d’appui destinées à permettre des opérations soutenues sur la Lune. Une énergie fiable constitue une contrainte majeure pour ce marché émergent, car les véhicules et équipements lunaires peuvent connaître de longues périodes sans lumière solaire directe, notamment pendant la nuit lunaire d’environ deux semaines et dans les régions en permanence ombragées.

Intuitive Machines a collaboré avec Star Catcher Industries pour tester si une énergie optique transmise extérieurement pouvait prolonger les opérations de surface. Lors d’une démonstration au sol en 2025 au Kennedy Space Center de la NASA, Star Catcher a transmis plus d’un kilowatt de puissance optique à des panneaux solaires conventionnels. Le système a également transmis de l’énergie à un Lunar Terrain Vehicle d’Intuitive Machines et rechargé ses batteries embarquées.

L’expérience n’a pas transmis d’électricité de l’orbite vers la Terre, elle ne doit donc pas être considérée comme une démonstration directe du système modélisé dans l’étude. Elle a néanmoins testé plusieurs capacités connexes, notamment le ciblage précis de l’énergie vers du matériel distant, la conversion du faisceau en électricité exploitable et l’alimentation d’équipements qui dépendraient autrement de la génération locale et du stockage par batteries.

Intuitive Machines n’est pas un investissement pur dans le solaire spatial. Son activité à court terme est centrée sur les missions lunaires, les services de données, les engins spatiaux et les infrastructures plutôt que sur la fourniture d’électricité aux réseaux terrestres. Cependant, son implication dans les tests de transmission d’énergie optique offre aux investisseurs une exposition à un marché précoce pratique où l’énergie sans fil pourrait être adoptée avant que les stations de puissance orbitales ne soient suffisamment grandes pour desservir les villes sur Terre.

Cette distinction pourrait s’avérer importante. Les engins spatiaux éloignés et le matériel lunaire peuvent tolérer des coûts énergétiques qui seraient non compétitifs sur un marché de services publics conventionnel. Les clients spatiaux pourraient ainsi soutenir les premiers systèmes de transmission d’énergie, permettant aux développeurs d’améliorer l’efficacité, la fiabilité, le suivi et la fabrication avant d’envisager des projets énergétiques terrestres beaucoup plus vastes.

Le solaire spatial reste un mégaprojet énergétique à haut risque

L’étude est une analyse de scénarios plutôt qu’une prévision. Elle ne modélise pas la dispatch horaire de l’électricité, la congestion orbitale, les contraintes d’approvisionnement en lancements, les interactions du faisceau avec l’atmosphère, la cybersécurité, la sécurité électromagnétique ou l’acceptation publique de grandes rectennas terrestres. Elle exclut également les technologies concurrentes telles que la géothermie avancée, la fission nucléaire, la fusion, la transmission continentale et le stockage ultra‑longue durée.

Chacun de ces facteurs pourrait réduire le marché éventuel de la puissance orbitale. La constatation que 215 GW de solaire spatial pourraient exister d’ici 2050 ne doit donc pas être interprétée comme une prévision de déploiement.

La conclusion la plus défendable est que l’électricité propre et ferme a une valeur au‑delà de son coût de génération. Si le solaire spatial atteint une échelle de fabrication et une efficacité de transmission suffisantes, il pourrait soutenir les renouvelables terrestres tout en réduisant la quantité d’infrastructures nécessaires pour les rendre fiables.

Cela fait de la technologie plus qu’un projet solaire exotique. C’est une solution possible à la dernière et la plus coûteuse étape de la décarbonisation du réseau, lorsque produire de l’électricité renouvelable est relativement facile mais garantir sa disponibilité devient de plus en plus onéreux.

Références:

¹ Ghaffar, A. (2026). Micro‑réseaux renouvelables fermes rendus possibles par le solaire spatial: une évaluation de dynamique des systèmes de la transmission sans fil, du déplacement du stockage et de la décarbonisation de la charge de base. Space Solar Power and Wireless Transmission. https://doi.org/10.1016/j.sspwt.2026.08.002