Le fonctionnement du réseau électrique est fondé sur un équilibre délicat entre l’offre (production) et la demande (utilisation par les consommateurs). Une méthode permettant d’équilibrer les fluctuations de l’offre et de la demande d’électricité consiste à stocker l’électricité pendant les périodes de production relativement élevée et de faible demande, puis à la restituer au réseau électrique pendant les périodes de production plus faible ou de demande plus élevée. Dans certains cas, le stockage peut présenter des avantages économiques, de fiabilité et environnementaux. Selon la mesure dans laquelle il est déployé, le stockage de l’électricité pourrait aider le réseau électrique à fonctionner plus efficacement, réduire la probabilité de pannes d’électricité pendant les pics de demande et permettre la construction et l’utilisation d’un plus grand nombre de ressources renouvelables. Alors quelle sont les différents types de stockage d’énergie ?
Les différents types de stockage d’énergie peuvent être regroupés en cinq grandes catégories technologiques :
- Les batteries
- Thermique
- Mécanique
- Hydroélectricité pompée
- Hydrogène
- Stockage par batterie :
Les batteries, qui constituent la forme de stockage la plus ancienne, la plus courante et la plus accessible, sont une technologie électrochimique composée d’une ou plusieurs cellules avec une borne positive appelée cathode et une borne négative nommée anode.
Les batteries englobent toute une gamme de produits chimiques. Les types les plus connus et les plus utilisés dans les appareils électroniques portables et les véhicules sont le lithium-ion et le plomb-acide. D’autres types de batteries solides sont le nickel-cadmium et le sodium-soufre, tandis que le zinc-air fait son apparition.
Une autre catégorie est celle des batteries à écoulement avec des solutions d’électrolyte liquide, y compris les chimies redox de vanadium et fer-chrome et zinc-brome.
Les super-condensateurs, bien qu’il ne s’agisse pas d’une batterie classique, peuvent également être classés dans la catégorie des technologies électrochimiques, leur application étant particulièrement adaptée aux réactions de niveau inférieur à la minute.
- Le stockage thermique :
Le stockage thermique consiste essentiellement à capter et à libérer de la chaleur ou du froid dans un solide, un liquide ou de l’air, ce qui peut entraîner des changements d’état du milieu de stockage, par exemple de gaz à liquide ou de solide à liquide et vice versa.
Les technologies comprennent le stockage d’énergie au moyen de sel fondu et d’air liquide ou le stockage cryogénique. Le sel fondu est devenu commercialement viable avec l’énergie solaire concentrée, mais cette option et d’autres options de stockage de la chaleur peuvent être limitées par la nécessité de disposer de grandes cavernes de stockage souterraines.
- Stockage mécanique :
Les systèmes de stockage mécanique sont sans doute les plus simples, car ils font appel aux forces cinétiques de rotation ou de gravitation pour stocker l’énergie. Mais leur faisabilité dans les applications de réseau actuelles exige l’application des technologies les plus récentes.
Les principales options sont le stockage d’énergie avec des volants d’inertie et des systèmes à air comprimé, tandis que l’énergie gravitationnelle est une technologie émergente avec diverses options en cours de développement.
- L’hydroélectricité par pompage
Le stockage d’énergie avec des systèmes de pompage hydroélectrique basés sur de grands réservoirs d’eau a été largement mis en œuvre au cours du siècle dernier et constitue aujourd’hui la forme la plus courante de stockage à l’échelle industrielle dans le monde.
Ces systèmes nécessitent un cycle d’eau entre deux réservoirs de niveaux différents, le stockage énergétique se fait dans l’eau du réservoir supérieur, qui est libérée lorsque l’eau est relâchée dans le réservoir inférieur.
- Hydrogène
Le stockage d’énergie à l’aide d’hydrogène, qui est encore émergent, impliquerait sa conversion à partir de l’électricité par électrolyse pour être stocké dans des réservoirs. De là, il peut ensuite faire l’objet d’une ré-électrification ou être fourni à des applications émergentes telles que le transport, l’industrie ou le résidentiel en complément ou en remplacement du gaz.
![Les 50 de l'hydrogène] Storengy ne se cantonne pas au stockage](https://lh7-us.googleusercontent.com/kKF1WtX0kKDqJurf7fsxlYUOk9GeidNpKyrhnfDWlMRPTRebDBZj5sqKU_FI-ZNpwCgSmzgxPKXyBsheboE5PHSVvdF5Y7BfTKlEa6VN2zRdV8-KJ7jVrMTE2h0h589UQjgVdjMvrS3Ha8KRR0fvjfCBkAqVVb0H)
Quelle est donc la meilleure option de stockage de l’énergie ?
Chacune des différentes technologies de stockage de l’énergie a des applications pour lesquelles elle est la mieux adaptée et qui doivent être prises en compte lors de la mise en œuvre.
Les principaux points à évaluer sont les profils de charge et de décharge, la capacité de stockage et l’évolutivité potentielle. En plus du coût du stockage, la durée de vie prévue en termes de fréquence de cycles avant que la dégradation ne se produise doit également être prise en compte dans une analyse coûts-avantages.