Le stockage d'énergie, clé de la transition écologique

En pratique

Le stockage d'énergie, clé de la transition écologique

La transition énergétique voulue par le gouvernement et par l’Europe ne se fera pas sans stockage d’énergie, aussi bien à grande échelle qu’au niveau des particuliers. Cette technologie est aussi intimement liée à la mobilité électrique.

Le 22 juillet 2015, le Parlement français adoptait la loi « relative à la transition énergétique pour la croissance verte ». Des objectifs très ambitieux quant à la part des énergies renouvelables dans le mix énergétique ont été fixés. La France vise une part de 32 % en 2030. À l’échelle européenne, les 27 se sont fixé un objectif de 20 % d’énergies renouvelables pour 2020 puis de 32 % en 2030. De son côté, l’Agence internationale de l’énergie (AIE) prévoit une multiplication par cinq de la part des énergies solaire et éolienne au niveau mondial d’ici 2040.

Cependant, il y a un problème : bien sûr les énergies renouvelables présentent un intérêt environnemental non négligeable et sont considérées comme le futur de la production énergétique, mais certaines sont intermittentes. L’éolien dépend du vent, le solaire du soleil. Or, les consommateurs n’attendent pas. Il est donc primordial de gérer cette production d’énergie, c’est-à-dire de la stocker pour pouvoir l’utiliser quand on en a besoin. Le stockage d’énergie est donc bien l’une des problématiques majeures des énergies renouvelables. La batterie est aujourd’hui la technologie la plus utilisée pour stocker l’énergie, mais ce n’est pas la seule. D’autres solutions existent et commencent à émerger.

L’autoconsommation, une solution pour les particuliers ?

Si le stockage d’énergie représente un enjeu majeur pour les producteurs d’énergies vertes, il pourrait aussi devenir incontournable dans notre vie quotidienne. Avec la baisse du prix du photovoltaïque (près de 73 % depuis 2010) et le développement des batteries, produire sa propre énergie et la stocker à bas coût s’avère une solution sérieuse pour réduire considérablement ses dépenses en électricité. Ce changement de modèle économique n’est pas forcément du goût de tous. Les solutions existent aujourd’hui, mais de nombreux lobbies ne veulent pas de l’autonomie énergétique des particuliers, car ils redoutent que les réseaux existants dépérissent et perdent en rentabilité. La perspective d’une production d’énergie à l’échelle d’un quartier ou d’un habitat collectif a pourtant de grandes chances d’aboutir.

Le véhicule électrique

Sept millions de bornes de recharge pourraient être installées en France d’ici 2030 et le gouvernement table sur un million de véhicules électriques en 2022 contre 200 000 en 2019. La demande en électricité sera de facto plus importante avec l’avènement de la mobilité électrique, clé pour certains de la réduction des émissions de gaz à effet de serre (CO2). Les énergies renouvelables sont nécessaires en raison du développement du véhicule électrique.

Stéphane Biscaglia, ingénieur expert au service Énergies Renouvelables de l’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME), explique : « Le marché du stockage électrochimique est tiré par la mobilité électrique. Car le stockage dit “stationnaire”, par opposition au stockage dédié aux applications mobiles (batteries pour les véhicules, téléphones, ordinateurs), est indispensable pour soutenir le développement des énergies renouvelables intermittentes. Il permet de compenser une offre et une demande qui sont souvent en inadéquation dans le temps. »

Batteries : l’Europe et la France en retard

Les voitures électriques ont besoin de batteries pour rouler et la production est aujourd’hui pratiquement un duopole États-Unis/ Chine. « En termes industriels, l’Europe est quasi inexistante au regard de ce qui se passe en Asie et aux États-Unis. Avec du retard, l’Europe essaye de se positionner sur le marché mondial. Nous disposons tout de même d’un beau savoir-faire technique avec des acteurs européens très compétents », poursuit Stéphane Biscaglia. L’Europe nourrit d’ailleurs un projet ambitieux, surnommé « l’Airbus des batteries ».

Batteries électriques

Ce partenariat européen vise à créer un géant de la batterie sur le Vieux continent. Il a été officiellement lancé le 2 mai dernier par le ministre français de l’Économie Bruno Le Maire, après de longs mois d’attente. Il s’agit d’un investissement de 5 à 6 milliards d’euros, qui pourrait permettre de créer 200 emplois et deux usines de production d’ici 2023.

STEP by STEP

Si la batterie permet un stockage d’énergie à court terme, d’autres techniques, autorisant une durée de stockage plus longue, vont s’affirmer pour accompagner la transition énergétique. Les Stations de transfert d’énergie par pompage (STEP) sont la technologie la plus sûre et la plus répandue dans le monde pour stocker les énergies renouvelables. Selon une étude de l’Agence internationale de l’énergie renouvelable (IRENA), elles représentent 97 % du stockage d’énergie dans le monde.

La France possède 6 STEP, mais en construire de nouvelles implique un stockage par air comprimé plus complexe à mettre en place. Les pertes en ligne sont importantes et les cavités nécessaires au stockage de l’air se font rares. La plus ambitieuse reste le stockage sous forme d’hydrogène ou Power to Gas.

Cette technologie permet un stockage à long terme avec des volumes d’énergie se rapprochant de l’offre des STEP. Reste cette question : les objectifs en termes de parts d’énergies renouvelables dans la consommation totale pourront-ils être tenus ? En tout cas, ils ne pourront se concrétiser sans les technologies de stockage.

 

Schéma d'une STEP

STEP by STEP

Si la batterie permet un stockage d’énergie à court terme, d’autres techniques, autorisant une durée de stockage plus longue, vont s’affirmer pour accompagner la transition énergétique. Les Stations de transfert d’énergie par pompage (STEP) sont la technologie la plus sûre et la plus répandue dans le monde pour stocker les énergies renouvelables. Selon une étude de l’Agence internationale de l’énergie renouvelable (IRENA), elles représentent 97 % du stockage d’énergie dans le monde. La France possède 6 STEP, mais en construire de nouvelles implique un stockage par air comprimé plus complexe à mettre en place. Les pertes en ligne sont importantes et les cavités nécessaires au stockage de l’air se font rares. La plus ambitieuse reste le stockage sous forme d’hydrogène ou Power to Gas. Cette technologie permet un stockage à long terme avec des volumes d’énergie se rapprochant de l’offre des STEP. Reste cette question : les objectifs en termes de parts d’énergies renouvelables dans la consommation totale pourront-ils être tenus ? En tout cas, ils ne pourront se concrétiser sans les technologies de stockage.

 

En Chiffres

97 %

du stockage d’énergie renouvelable dans le monde sont assurés par les Stations de transfert d’énergie par pompage (STEP).