La transition énergétique amène les États à se tourner vers des moyens de production d’énergies renouvelables, notamment en ce qui concerne l’électricité. Or, l’énergie est assez difficile à stocker sous la forme électrique, bien que cela soit nécessaire pour de nombreux objets tels que les différents moyens de transports (voitures et vélos électriques notamment) ou les outils électroniques (ordinateurs et smartphones, par exemple). De plus, la plupart des moyens actuels de production d’électricité renouvelable sont intermittents et ne peuvent fournir de l’électricité en continu au réseau, créant ainsi des problèmes d’équilibrage lors des périodes de forte demande. Il est alors nécessaire de stocker l’électricité. Un tour d’horizon des différentes techniques de stockage actuelles et à venir sera ici proposé.
Il est naturel de penser en premier au stockage d’électricité avec les batteries chimiques et notamment la batterie Lithium-ion, batterie qui alimente la plupart de nos appareils électroniques.
En effet, cette technologie est très pratique du fait de sa taille limitée, mais coûte cher à produire, la quantité d’énergie stockée par chaque batterie est limitée, et, par ailleurs, est très gourmande en métaux stratégiques. Cependant, le stockage d’électricité par ce type de batterie s’est quand-même développé, atteignant une capacité raccordée au réseau de près de 786 MW à fin octobre 2023.[1]
C’est ce même type de batterie qui est utilisé dans les voitures électriques qui commencent à être nombreuses en France et dans l’Union européenne et dont le développement est encouragé pour atteindre les objectifs de neutralité carbone. Avec une grande quantité de voitures vendues, une grande quantité d’électricité peut aussi être stockée. Se développe alors, avec les smartgrids, des véhicules électriques intelligents capables de recharger de manière optimale leur batterie en fonction des prix de l’électricité et de réinjecter de l’électricité sur le réseau en cas de demande. Ce type de stockage d’électricité est appelé « vehicles-to-grid » (V2G).
Il existe aussi les stations de pompage-turbinage, aussi appelées « STEP » (station de transfert d’énergie par pompage). Cette station fonctionne avec deux retenues d’eau. L’eau du bassin supérieur est turbinée lors fortes demandes d’électricité, et lors des périodes où la demande est plus faible, l’eau du bassin inférieur est pompée vers le bassin supérieur.
Enfin, il y a la possibilité d’utiliser une molécule très en vogue actuellement : l’hydrogène. Des installations « Power-to-hydrogen-to-power » (P2H22P) produisent de l’hydrogène par électrolyse et celui-ci est stocké afin d’être reconverti en électricité lorsque le besoin surviendra.
Si les technologies présentées sont destinées au stockage à long ou moyen terme (plus que infra-journalier), une autre technologie de stockage d’électricité existe : le volant d’inertie. Le volant d’inertie est un système de stockage d’énergie d’origine électrique en énergie cinétique de rotation. Une masse tourne autour d’un axe, celle-ci est accélérée par la production d’électricité et est freinée lors de la restitution de l’énergie cinétique en électricité. Cette technologie est surtout utilisée pour la régulation de la fréquence et le soutien de la tension sur le réseau électrique, et pour « lisser » la production de l’électricité renouvelable provenant notamment des panneaux photovoltaïques ou des éoliennes. Les volants d’inertie ont l’avantage d’avoir une durée de vie très importante, alors que les batteries chimiques au plomb, au lithium ou au sodium ne peuvent supporter qu’un nombre limité de cycles de rechargement.
En conclusion, les différents types de stockage d’électricité ont tous leurs avantages et inconvénients qui leur permettent de répondre aux différentes utilisations d’électricité. Le plus grand défi pour la transition énergétique sera le stockage d’électricité sur le long terme. Le power-to-hydrogen-to-power pourrait répondre à cette problématique mais l’électricité stockée par ce procédé est encore trop chère pour être économiquement viable
[1] La structure tarifaire des prochains tarifs d’utilisation des réseaux publics d’électricité « TURPE 7 », Commission de régulation de l’énergie
