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Stockage de l’énergie : un impératif ?

Pour optimiser la production électrique issue des énergies renouvelables, des dispositifs de stockage de l’énergie  seraient une vraie solution, mais le marché ne décolle pas à cause de nombreuses incertitudes.

Le projet MYRTE en Corse

La France ayant clairement affirmé sa volonté de réduire les émissions de CO2 d’un côté, et la part du nucléaire dans la production d’électricité de l’autre, les énergies renouvelables, éolien et solaire en tête, sont donc amenées à croître. Problème : ces énergies propres sont intermittentes. Elles peuvent donc fournir une quantité très importante d’électricité à certaines heures de l’année sans que cette offre ne coïncide forcément avec la demande, et à l’inverse produire des quantités très faibles au moment de pics de demande en électricité. « Pour nous, producteurs d’énergies renouvelables, il est absolument indispensable de ne pas faire exploser le réseau à cause d’une trop grande variabilité », a souligné, sans détours, Antoine Cahuzac, directeur général d’EDF énergies nouvelles, lors du rassemblement Panorama 2013, organisé le 31 janvier.

« Sans installations de stockage massif, ne faudra-t-il pas fixer un seuil maximum de puissance installée pour les ENR afin de pouvoir le raccorder au réseau sans risques ? », s’interroge à cet effet Jacques Percebois, directeur du CREDEN (1) et co-rédacteur du rapport Energies 2050.

La France n’ayant apparemment pas fait le choix de les limiter, les dispositifs de stockage s’imposeront.  Ils existent (Voir l'encadré). Aujourd’hui, la puissance de stockage de l’énergie installée dans le monde est de 134 GW (pour une consommation mondiale d’environ 20 000 TWh), et la technologie des STEP, plus mature et compétitive, couvre 99% du total. Mais la plupart des sites adéquats sont déjà occupés. En fait, écrivent les spécialistes de l’IFPEN dans une note, « aucun procédé n’est par définition mieux qu’un autre ; chacun peut répondre aux besoins en fonction de plusieurs facteurs », comme la proximité de la source d’énergie, ou les coûts d’investissement et de fonctionnement.

Un marché sans visibilité

Si le besoin est clairement exprimé, pourquoi le marché, pourtant évalué entre 70 et 100 milliards d’euros dans le monde pour la prochaine décennie, par l’AIE et le Pike Research, ne décolle-t-il pas ? L’absence de visibilité commerciale, de cadre juridique et administratif et le manque de recherches approfondies sur des technologies plus efficaces l’expliquent en grande partie. « Le problème en Europe c’est qu’on hésite en permanence entre un marché régulé et un marché libéral sans que jamais les acteurs ne s’entendent. Et il n’existe pas de législation spécifique sur le stockage d’électricité », rappelle Dominique Maillard, Président de RTE.

Il faudra aussi des investissements conséquents. Mais il reste une grande incertitude en Europe sur la question de la "propriété" du stockage entre le producteur, le gestionnaire de réseau ou même le consommateur. Alors qui payera ? « Le marché des ENR est extrêmement dispersé. Et aucun producteur aujourd’hui n’a les moyens d’investir massivement dans la recherche et la mise en œuvre de ces moyens de stockage », regrette Antoine Cahuzac. En clair, sans incitation forte de l’Etat, les installations de stockage restent un espoir vain. Tout le monde devra donc  certainement mettre la main à la poche.

Quel stockage ?

Outre la problématique des coûts et de la rentabilité du stockage de l’énergie, se pose la question des moyens à privilégier suivant les pays, voire les régions. Faut-il se concentrer sur de très grandes infrastructures pour stocker très massivement l’électricité ? Ou au contraire privilégier de petites solutions de stockage décentralisées ? « Chez RTE, nous avons une certaine préférence pour les modes de stockage dispersés et de petite taille car les ENR sont finalement assez décentralisées. Et pour nous c’est une bonne manière de faire des économies de réseau. Car plus le stockage est diffus, moins il demande un maillage optimal du réseau de lignes sous tension. Et nous savons que la population rejette de plus en plus l’élargissement de ce réseau », explique, lucide, Dominique Maillard.

De plus, des alternatives ou des solutions complémentaires au stockage massif d’énergie se développent. L’Ademe a ainsi proposé des pistes pour mieux intégrer les ENR au réseau, parmi lesquelles :l’amélioration des modèles de prévision de la production issue de ces sources intermittentes (pour l’éolien notamment) ; ou le développement des smart grid pour optimiser la consommation électrique et développer l’effacement. Car une autre manière de stocker l’énergie c’est de l’économiser.

En savoir plus :

- Stocker l'énergie grâce à l'eau

- L'hydrogène, un triple vecteur d'énergie

Les principaux modes de stockage de l’énergie

Les stations de transfert d’énergie par pompage (STEP) : Elles fonctionnent sur le principe de deux retenues d’eau à des hauteurs différentes et sont souvent couplées avec un barrage. Lorsque le besoin se fait ressentir, une partie du réservoir supérieur, est vidée et par gravité, l’eau passe dans une turbine qui produit l’électricité.

Stockage par air comprimé classique (CAES) : Il permet de stocker de l’énergie en utilisant l’énergie électrique pour comprimer de l’air, en stockant cet air comprimé dans un réservoir pressurisé et en détendant cet air comprimé dans une turbine pour produire de l’électricité pendant les heures de pointe ou selon les besoins du réseau électrique.

Les batteries : de nombreux types sont en cours d’expérimentation. Les plus prometteuses sont notamment les batteries lithium-Ion.

L’hydrogène et la pile à combustible : la plateforme MYRTE récemment installée en Corse illustre ce principe. Elle est constituée d’une centrale photovoltaïque reliée à un électrolyseur qui convertit l’électricité en hydrogène pendant les heures creuses ; cette énergie est ensuite restituée via une pile à combustible qui reconvertit l’hydrogène et l’oxygène en électricité pendant les heures de forte consommation.

Publié le 01/02/2013 - 17:40 par Fanny Costes