Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020

Des technologies compétitives au service du développement durable
Stabilisation en fréquence/puissance
Le stockage est ici un outil au service des responsables d’équilibre du réseau face aux
aléas, notamment ceux dus aux variations brutales des sources renouvelables
intermittentes. Les caractéristiques de tels stockages sont typiquement les suivantes :
fortes puissances (1-100 MW), excellente tenue au cyclage – des dizaines de milliers de
cycles −, grande réactivité pour encaisser des durées de charge/décharge courtes : de
quelques secondes à quelques dizaines de minutes. Parmi les technologies répondant à
ce cahier des charges on trouve : certaines batteries et super-capacités, les volants
d’inertie, les bobines supraconductrices (SMES 1 ).
Stockage délocalisé
Les stockages développés pour les sites isolés entrent notamment dans cette
catégorie. Le stockage peut être conçu de façon à pallier un réseau de mauvaise
qualité (dans certaines parties du monde), ou − comme en Allemagne − pour
promouvoir l’autoconsommation lorsqu’il est associé à des installations photovoltaïques
ou éoliennes de petites dimensions (toits, par exemple). Il peut aussi s’agir d’un
stockage à l’échelle d’un quartier. De puissances allant de quelques kW à quelques
MW, pour des durées de décharge de moins d’une heure à quelques heures, ces
stockages potentiellement très diffus pourraient à l’avenir être traités de façon
agrégée par un opérateur de service et intervenir également sur le réseau. C’est un
vaste marché potentiel, qui concerne majoritairement les batteries : Na/S, Zebra, Liion,
plomb, les redox-flow, etc.
2.2. Marché du stockage stationnaire
Aujourd’hui, les stockages les plus répandus sont les STEP, suivies par les CAES 2 , qui
sont les technologies les moins chères. Ils n’ont cependant pu se développer que
dans les pays qui présentent des sites adaptés (barrages de retenue ou cavités
souterraines). Les pays ne bénéficiant pas de ces conditions favorables s’orientent
vers des CAES de surface et du stockage électrochimique (Na/S, redox-flow, Li-ion,
etc.). Les marchés les plus dynamiques sont l’Asie (Chine, Corée du Sud, Inde),
notamment pour les STEP, ainsi que les États-Unis suite à l’établissement de
nouvelles régulations sur le stockage d’énergie, et les pays montagneux d’Europe (à
l’exemple de la Suisse).
En 2010, le marché mondial était compris entre 1,5 à 4,5 milliards de dollars,
largement dominé par les STEP, et de 400 à 600 millions de dollars pour les batteries,
super-capacités et volants d’inertie. Les projections pour 2020 sont comprises entre
16 et 35 milliards de dollars pour de nouvelles capacités installées (de 7 à 14 GW
par an).
Pour pallier les intermittences de l’éolien, l’AIE 3
prévoit le développement des
capacités de stockage mondial qui passerait de 100 GW actuellement à 200 GW en
(1) Superconducting Magnetic Energy Storage.
(2) Notamment aux États-Unis, en Europe et en Chine, pays qui ont des mines de sel et donc
disposent de cavités potentielles.
(3) IEA (2009), Prospects for Large-Scale Energy Storage in Decarbonised Power Grids, 90 p.
Centre d’analyse stratégique - 188 - Août 2012
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