Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020

Le stockage stationnaire d’énergie
L’énergie peut être stockée avant transformation lorsqu’elle est sous sa forme primaire
(hydrocarbures liquides et gazeux, charbon, uranium, etc.) : c’est le mode de stockage
d’énergie le plus commode. L’objectif est alors de constituer des réserves afin d’assurer
l’équilibre de l’offre et de la demande, quels que soient les usages, en se prémunissant
contre des ruptures d’approvisionnement éventuelles. Dans le cas particulier du gaz
naturel, détaillé ici en raison de son importance croissante dans le mix énergétique
mondial, le stockage remplit une nouvelle fonctionnalité : réguler le système électrique
qui subit des variabilités structurelles ou exceptionnelles de la production et de la
demande en électricité. Il s’agit donc de stocker le gaz naturel pour une utilisation dans
des moyens de production rapidement mobilisables tels que les turbines à combustion,
qui viennent en appui pour pallier les aléas de demande et de production liés à la part
croissante des énergies renouvelables variables. La France bénéficie d’un retour
d’expérience positif de plus de cinquante ans en matière d’utilisation du sous-sol pour
stocker de l’énergie ainsi que d’une très bonne acceptabilité locale. Cette expertise peut
être mise à profit pour développer des systèmes de stockage souterrain d’air comprimé
permettant un stockage d’électricité à échelle industrielle.
L’énergie peut aussi être stockée après transformation en électricité. Mais l’électricité
n’étant pas directement stockable, il faut lui donner une forme qui le soit : le plus
efficace est de la transformer en eau ou en air. Dans ce cas, il s’agit soit d’assurer la
sécurité du réseau électrique soit de pourvoir à l’alimentation électrique de sites isolés,
en couplage avec des énergies renouvelables intermittentes (comme le
photovoltaïque). Seules deux technologies semblent matures économiquement : les
stations de transfert d’énergie par pompage (STEP) et les stations d’air comprimé.
Pour les autres types de technologies comme le stockage électrochimique, des
progrès significatifs en matière de réduction des coûts et de performances techniques
sont encore nécessaires. Par conséquent, ces technologies semblent pour l’instant
réservées à des marchés de niche, en particulier les zones isolées.
Enfin, l’énergie peut être stockée après transformation en chaleur : les applications
sont plutôt dans le bâtiment (voir la troisième partie) ou dans des sites industriels
faisant intervenir des procédés fortement émetteurs de chaleur. Le stockage de chaleur
intervient aussi dans certains moyens de production à partir de sources renouvelables
tel le solaire thermodynamique à concentration (stockage de sels fondus) comme
élément clé pour garantir un approvisionnement constant (voir le chapitre sur
l’électricité solaire).
1 Hydrocarbures liquides ou gazeux : le cas du stockage
souterrain du gaz naturel
1.1. Les stockages souterrains de gaz naturel : un maillon essentiel
du système énergétique français et de sa sécurité d’approvisionnement
Les stockages souterrains de gaz naturel constituent un maillon vital de la chaîne
énergétique. Ils répondent à plusieurs besoins, notamment :
−
garantir la sécurité d’approvisionnement : situés en aval de la chaîne gazière, les
stockages permettent de faire face à la défaillance temporaire d’une source
Centre d’analyse stratégique - 185 - Août 2012
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