Le stockage de l'énergie, condition de l'expansion du solaire et de l'éolien.

13 Novembre 2012

Les énergies fossiles étant condamnées à plus ou moins long terme et pour des raisons diverses ( coût, pollution, importations, épuisement des réserves), nous voici donc mis en demeure de réviser notre politique énergétique.

La perspective de raréfaction du trio charbon-pétrole-gaz naturel ne nous laisse que deux solutions: Le Nucléaire et/ou le couple Solaire/Eolien (l’éolien étant un sous-produit du solaire).

En attendant de connaître le sort que notre Société réservera au Nucléaire, il nous reste les deux autres, qui sont donc appelés dans l’avenir à fournir au moins 50% des besoins, voire beaucoup plus si le Nucléaire est écarté.

On sait que le Solaire et l’Eolien sont par nature des énergies intermittentes, soumises à l’ensoleillement et au vent.

Or notre société n’est pas actuellement en mesure de s’accommoder de cette intermittence.

On peut certes sur le papier imaginer un monde dans lequel l’activité serait modulée au rythme des vents et/ou des caprices de la météo et des heures de la marée. Quelques capacités de stockage d’énergie disposées ici ou là seraient censées suffire à pourvoir aux besoins impossibles à différer. Mais un tel monde est peu crédible et aucun prévisionniste ne l’envisage sérieusement.

Le renoncement aux énergies fossiles au profit des renouvelables propres suppose donc des capacités de stockage considérables capables d’assurer un minimum de continuité du service.

Aujourd’hui il existe en France une douzaine de stations de pompage/turbinage d’une puissance totale de 5 GW. Ces installations procurent une capacité de stockage mobilisable en quelques minutes.

Cette capacité devra être multipliée au moins par dix pour pouvoir soutenir efficacement une production intermittente solaire et éolienne.

Le développement actuel des énergies nouvelles est rendu possible par le maintien de capacités de productions classiques facilement mobilisables, qui sont constituées par des centrales thermiques à flamme fonctionnant au fuel ou au gaz, et permettant de se passer de moyens considérables de stockage d’énergie propre.

Mais ce mode de fonctionnement n’est viable que si la part des renouvelables reste faible dans le mix énergétique. On cite fréquemment la valeur de 30% comme limite acceptable au-delà de laquelle le recours à des solutions de stockage «　propre　» devient impératif.

De nombreuses solutions de stockage d’énergie ont été étudiées et certaines ont été développées industriellement:

- Pompage/Turbinage.

- Stockage chimique grâce à des matériaux à changement de phase.

- Stockage dans des volants à inertie.

- Stockage chimique dans des batteries.

- Stockage dans des supercondensateurs.

- Production d’Hydrogène et pile à combustible.

- Stockage sous forme de chaleur.

Chacune de ces solutions trouve son emploi dans des applications spécifiques.

Le pompage/Turbinage est particulièrement indiqué pour le stockage de très grosses quantités d’énergie. C’est un procédé qui a fait ses preuves et qui est déjà utilisé couramment, à petite échelle il est vrai.

Certains barrages hydroélectriques sont déjà utilisés à cette fin, et le procédé pourra être développé dans les régions montagneuses disposant à la fois du relief suffisant et de la ressource en eau.

Les STEP ( Station de Transfert d’Energie par Pompage) pourront également être installées en bord de mer en exploitant le relief littoral qui peut offrir des dénivelées de plusieurs dizaines de mètres, le point bas étant évidemment le niveau marin. Cette disposition conviendra pour stocker l’énergie des éoliennes off shore situées à proximité.

Les stations de pompage/turbinage littorales utiliseront des hauteurs de chute faibles ( quelques dizaines de mètres) et donc nécessiteront de très importants volumes d’eau qui ne passeront pas inaperçus dans le paysage.

On peut s’attendre à une très énergique opposition de la part des populations et des associations de protection de l’environnement.

Le basculement vers les énergies renouvelables ne sera possible que s’il est soutenu par un solide programme de gestion de l’intermittence.

Faute de quoi l’on risque de devoir s’accommoder encore longtemps des énergies fossiles et du nucléaire.