Quelles sont les solutions pour stocker l’énergie ?

Le bouquet énergétique français est composé d’une quantité croissante d’électricité renouvelable. Dans ce contexte, la question du stockage devient cruciale. Les technologies actuelles reposent sur des théories thermiques, mécaniques et électrochimiques. Découvrez les solutions utilisées en France et dans le monde pour permettre l’intégration des énergies vertes dans le réseau électrique.

Batteries pour le stockage de l’énergie.

Sommaire

Génie mécanique

Il existe de nombreuses méthodes de stockage :

Le pompage hydraulique
La station de pompage hydraulique est composée de deux bassins de hauteurs différentes, reliés par des tuyaux. Le mécanisme de pompage fonctionne pendant les heures creuses. L’eau est pompée du réservoir inférieur vers le réservoir supérieur. Une fois l’énergie libérée, le processus est inversé et la pompe se transforme en moteur. La puissance du système est déterminée par la taille des réservoirs. Plus ils sont grands, plus ils produisent d’énergie. Cette énergie est stockée pendant plusieurs jours avant d’être accessible très rapidement. En quelques minutes, des centaines de mégawatts ou plusieurs gigawatts peuvent être pompés dans le réseau électrique. Les stations de pompage sont un moyen d’assurer la sécurité du réseau en période de forte consommation. Les stations de pompage (STEP) sont situées sur la côte ou à proximité des rivières pour bénéficier du phénomène à plus grande échelle.
Stockage d’énergie par air comprimé
De nombreux chercheurs ont conçu des méthodes pour stocker l’énergie dans l’air comprimé afin de la réutiliser pour produire de l’énergie. Ces méthodes reposent sur un double principe : lorsque la demande est faible, le système utilise les ressources existantes pour comprimer l’air stocké dans des réservoirs. Lorsque la demande est forte, l’air comprimé est libéré et les turbines se mettent en marche pour produire de l’électricité qui est ensuite acheminée vers le réseau.
Stockage inertiel
Un système mécanique de rotation est capable de stocker l’énergie générée sous forme d’énergie cinétique. L’énergie est libérée grâce à un moteur électrique, et la vitesse de rotation est ralentie. Ce type de dispositif est intriguant car il est robuste et fiable.

Électrochimie

L’électrolyseur est le dispositif qui décompose l’eau en hydrogène et en oxygène. Ce dernier est ensuite renvoyé dans le réseau sous forme d’électricité :

Une pile à combustible
Un système de méthanisation qui fournit le gaz nécessaire pour faire fonctionner les usines qui produisent de l’électricité.
La centrale à gaz spécifiquement conçue pour produire de l’électricité à partir d’hydrogène

En France, Engie a développé le système Power-To-Gas qui repose sur cette idée. Il permet de stocker l’énergie excédentaire dans le système et de l’utiliser pour diverses raisons. Le stockage et le transport de l’hydrogène sont extrêmement simples et efficaces, ce qui en fait un système très performant.

Il existe également des batteries basées sur le principe électrochimique. C’est le cas des batteries lithium-ion, nickel-cadmium, plomb-acide, etc. Leur capacité et leur puissance sont différentes et peuvent être adaptées aux besoins des différents utilisateurs.

Thermique

Ce type de stockage est typiquement utilisé dans les secteurs tertiaire et industriel. Il s’agit de stocker la chaleur et de transformer l’énergie en électricité. Il existe des centrales solaires thermodynamiques qui profitent des rayons du soleil. Ils chauffent un liquide qui, porté à haute température, se transforme en vapeur. Celle-ci fait tourner des turbines qui alimentent un alternateur pour produire de l’électricité.

Les nombreuses expériences et avancées dans le domaine du stockage, tant pour les professionnels que pour les particuliers, démontrent l’importance de ce sujet dans l’industrie de l’énergie. Les chercheurs continuent de découvrir des solutions plus productives et plus rentables.