Quelles sont les solutions pour stocker l’énergie ?
Le mix énergétique français comporte de plus en plus d’électricité renouvelable. Dans ce contexte, la question du stockage devient essentielle. Les technologies disponibles aujourd’hui reposent sur des principes mécanique, thermique et électrochimique. Découvrez les solutions mises en œuvre en France et dans le monde pour faciliter l’intégration des énergies vertes dans le réseau électrique.
Des batteries pour stocker l’énergie.
Mécanique
Il existe plusieurs techniques de stockage mécanique :
- Le pompage hydraulique
Une station de pompage hydraulique dispose de deux bassins à des hauteurs différentes reliés par des canalisations. Le système de pompage se met en route durant les heures creuses. L’eau de la retenue inférieure est transférée vers la retenue supérieure. Au moment de libérer l’énergie, le cycle s’inverse et la pompe se transforme en turbine. Les capacités de l’installation dépendent de la taille de ses réservoirs. Plus ils sont importants, plus ils produisent d’électricité. Cette ressource peut être conservée pendant quelques jours et être mobilisée très rapidement. En quelques minutes, des dizaines de mégawatts voire plusieurs gigawatts rejoignent le réseau électrique. Les stations de pompage permettent d’assurer la sécurité du réseau lors des forts pics de consommation. Des Stations de Transfert d’Énergie par Pompage (STEP) se retrouvent en façade maritime ou aux abords de cours d’eau pour exploiter ce phénomène à plus grande échelle.
- Le stockage d’énergie par air comprimé
Plusieurs chercheurs ont mis au point des systèmes permettant de stocker l’énergie sous forme d’air comprimé afin de le réutiliser ensuite pour produire de l’énergie. Ils reposent sur un double principe : lorsque la demande est faible, le système utilise les ressources disponibles pour comprimer de l’air qui est stocké dans un réservoir. Lorsque la demande est forte, l’air comprimé est libéré et des turbines se mettent en route pour produire de l’électricité qui peut être injectée au réseau.
- Le stockage inertiel
Un système de rotation mécanique permet de stocker temporairement l’électricité produite sous forme d’énergie cinétique. Il la restitue grâce à un moteur électrique et entraîne ainsi le ralentissement de la rotation. Ce type de dispositif est intéressant parce qu’il est à la fois fiable et durable.
Électrochimique
Ce système utilise un électrolyseur qui décompose l’eau en oxygène et en hydrogène. Ce dernier se retrouve dans le réseau sous forme d’électricité via :
- Une pile à combustible
- Un système de méthanation, qui fournit du gaz aux centrales produisant de l’électricité
- Une centrale à gaz spécialement conçue pour produire de l’électricité à partir d’hydrogène
En France, Engie a développé le système Power-To-Gas qui repose sur ce principe. Il permet de stocker le surplus d’énergie et de l’utiliser pour différents usages. Le stockage et le transport d’hydrogène sont très faciles, ce qui en fait un système très performant.
Il existe aussi des batteries qui reposent sur un principe électrochimique. C’est le cas des batteries plomb-acide, nickel-cadmium, lithium-ion, etc. Leur puissance et leur capacité de stockage varient et s’adaptent aux différents besoins.
Thermique
Ce type de stockage concerne principalement les secteurs industriel et tertiaire. Il consiste à stocker la chaleur pour la transformer en électricité. Il existe des centrales solaires thermodynamiques qui captent les rayons du soleil. Ces derniers réchauffent un fluide qui, porté à très haute température, se transforme en vapeur. Elle fait tourner des turbines qui entraînent un alternateur pour produire du courant.
Les nombreuses expérimentations et innovations dans le domaine du stockage pour les particuliers et les professionnels démontrent l’importance de son enjeu dans le secteur énergétique. Les recherches se poursuivent pour trouver des solutions de plus en plus performantes et rentables.