Le stockage d'électricité : contexte et enjeux
Le stockage d’électricité est un des principaux enjeux de la transition énergétique. En plus de renforcer les réseaux électriques, il améliore l’efficacité énergétique et favorise le développement des énergies renouvelables intermittentes. Le stockage d’électricité est donc une solution indispensable pour lisser la production des ENR, permettre l’utilisation de véhicules électriques ou encore assurer la sécurité du réseau électrique.
A quoi sert le stockage d'électricité ?
Le bon fonctionnement du réseau dépend de l’équilibre entre l’offre et la demande, mais cet équilibre est de plus en plus difficile à maintenir dans un contexte de transition énergétique et face à la montée des énergies renouvelables. Le vrai problème se pose avec le développement des énergies solaire et éolienne car ces sources d’énergie ne seront jamais programmables. En effet, elles dépendent de la présence du soleil et de la puissance du vent. Elles sont par nature intermittentes et leur production n’est généralement pas centralisée. Le développement de solutions de stockage est donc indispensable afin d’assurer l’équilibre entre la production et la consommation d’électricité.
Les systèmes de stockage d’électricité
L’électricité en tant que telle ne peut pas être stockée. Le stockage d’électricité consiste donc à convertir un courant électrique en une autre énergie stockable afin de pouvoir produire à nouveau de l’électricité.
Le stockage stationnaire
Comme vu précédemment le stockage d’électricité permet d’assurer l’équilibre entre la production et la consommation d’électricité sur les réseaux, mais surtout de pallier le caractère variable de la production des énergies renouvelables. L’énergie produite en excédent lors d’une journée ensoleillée peut ainsi être restituée en soirée grâce au système de stockage. Enfin, il permet d’apporter l’énergie nécessaire lors de défaillances du système d’approvisionnement ou lors de pics de consommation. Ces systèmes de stockage sont de capacités variables allant de quelques kW à plusieurs GW.
Le stockage embarqué
Ce type de stockage est utilisé pour les usages mobiles comme les batteries pour les véhicules électriques par exemple. Ces systèmes, de plus petites capacités, sont de l’ordre du kWh.
Les avantages et enjeux du stockage d'électricité
Le stockage de l’électricité est une des clés de la transition énergétique. En effet, la demande d’électricité est variable au cours de l’année mais aussi de la journée. Les périodes de forte consommation vont donc être amorties par la mise en route de centrales thermiques (gaz ou fioul) ou encore via l’importation d’électricité. Le développement des systèmes de stockage a donc pour but d’éviter de faire tourner des centrales thermiques alimentées en énergies fossiles pendant les pics de consommation, mais aussi de limiter les importations d’électricité.
Le stockage d’énergie est également essentiel au développement des énergies renouvelables intermittentes, comme le solaire et l’éolien, qui dépendent fortement des conditions météorologiques. L’électricité stockée en journée peut ainsi être redistribuée le soir sur les réseaux lorsque la demande est plus importante. Le stockage permet de garantir la qualité du réseau électrique tout en limitant les fluctuations causées par l’intermittence de production des énergies renouvelables.
Enfin, le stockage stationnaire permet de répondre aux besoins des zones non-interconnectées (ZNI), comme les îles ou les territoires isolés, qui sont difficilement alimentés par les réseaux de distribution d’électricité. En effet, grâce au stockage d’électricité ils peuvent se passer de fioul ou de gaz naturel lorsque leurs énergies renouvelables intermittentes sont à l’arrêt.
Les perspectives du stockage d'électricité
Les marchés des énergies renouvelables et de la mobilité électrique se développent fortement depuis quelques années. Ce développement offre ainsi des opportunités pour le stockage de l’énergie. En effet, de nouveaux concepts, aussi bien économiques que techniques, commencent à émerger, comme :
- Intégrer les énergies renouvelables dans le système électrique, par le biais d’un système de stockage couplé à une installation photovoltaïque, ou par le développement de systèmes de stockage d’énergie de masse sur le réseau permettant de mutualiser plusieurs ressources.
- Limiter la sollicitation du réseau lors des pics de consommation.
- Sécuriser les approvisionnements en énergie.
- Permettre le déploiement de modes de transport plus propres.
