Le réchauffement climatique est en partie la conséquence de nos modes de production et de consommation d’énergie. Les effets des émissions de gaz à effet de serre sont d’une grande ampleur sur le climat. Pour pallier la pollution, la production d’électricité verte est promue par l’État et les collectivités territoriales.
Cependant, l’un des défis à relever pour rendre effective la transition énergétique, c’est la gestion de l’électricité produite. Condition sine qua non pour couvrir à 100 % les besoins de tout un pays en énergie, le stockage d’électricité est-il possible ? SirEnergies vous donne des éléments de réponse ici.
Le principe du stockage de l’électricité
Le stockage de l’électricité et de l’énergie en général est un enjeu de taille pour aboutir à la neutralité carbone fixée comme objectif par l’État français comme d’autres nations à travers le monde. L’électricité est une forme d’énergie qui se stocke moins bien que le carburant ou le gaz. C’est pour cette raison que malgré la forte capacité de production électrique des sources renouvelables, ces dernières ne peuvent pas encore remplacer les sources fossiles.
Les scientifiques ne cessent d’explorer les possibilités pour équilibrer la production d’énergie électrique afin d’éviter l’insuffisance ou le gaspillage électrique. Le stockage permet de conserver le surplus d’électricité en cas de surproduction afin de le restituer lorsque la production est inférieure à la demande. Pour la conservation de cet excédent, l’électricité est convertie en une autre forme d’énergie qui varie selon la technologie employée.
Le stockage d'électricité via des STEP
Le stockage d'électricité est possible grâce aux STEP (Stations de Transformation d'Énergie par Pompage). Cette technologie utilise l'énergie mécanique potentielle de l'eau. Pour stocker de l'électricité via les STEP, deux bassins sont disposés à différentes hauteurs. Quand la demande électrique est faible, le moteur électrique pompe l'eau du bassin inférieur vers le bassin supérieur.
À l'opposé, lorsque la demande est forte, l'eau redescend du bassin supérieur vers le bassin inférieur en passant par une turbine. En effet, l'énergie mécanique de l'eau est mise à profit pour produire de l'électricité propre. Le système des STEP est peu coûteux pour un rendement intéressant (50 euros par kWh). Le pompage-turbinage est une technologie qui sert à restituer jusqu'à 5 gigawatts, ce qui équivaut à la production de six réacteurs nucléaires.
Le stockage d'énergie par air comprimé
Le stockage d'énergie par air comprimé (ou CAES pour Compressed Air Energie Storage) s'effectue selon une technologie similaire à celle des STEP. Mais ici, c'est l'air qui est conservé dans les contenants. L’installation de CAES permet de stocker pendant plusieurs semaines de grandes quantités d’électricité.
En revanche, cette technologie de stockage thermodynamique consomme beaucoup d’énergie, ce qui limite son usage. Dans certains pays comme l’Allemagne et les États-Unis, ce mode de stockage est toujours d’actualité pour conserver l’électricité en raison de ses performances à grande échelle.
Le stockage d’électricité avec des batteries
Les particuliers peuvent faire usage de batteries et de piles à combustible pour conserver de l’électricité chez eux. Comment ? À travers l’installation de panneaux photovoltaïques par exemple. Le stockage d’énergie électrique est possible avec des batteries lithium ion, sodium soufre, nickel cadmium et plomb acide.
L’une des faiblesses des batteries est qu’elles ne conservent l’énergie que pendant une courte durée. Aussi, elles fonctionnent généralement sur le court terme.
Autre danger également est le risque d'incendie, pour exemple le Megapack de Tesla qui a pris feu.
La bonne nouvelle est que les recherches se poursuivent dans les rangs des scientifiques pour la fabrication de batteries plus performantes. Il est envisagé, par exemple, que des batteries organiques soient créées bientôt.
Le stockage d’électricité via le Power to gas
Power to gas (conversion d’électricité en gaz) ! Voilà une technique exceptionnelle qui permet d’éviter le gaspillage énergétique. C’est un mode de stockage électrochimique qui permet de convertir l’excédent d’électricité en gaz de synthèse (hydrogène ou méthane). Le Power to gas permet de stocker de l’électricité sur le moyen et le long terme.
L’électricité générée par le rayonnement solaire ou le mouvement du vent peut faire l’objet de ce type de stockage et de transformation. L’usage de cette technologie s’inscrit dans la logique de la maîtrise de la production d’électricité verte. Grâce au Power to gas, le surplus d’énergie solaire photovoltaïque ou thermique est utilisé pour chauffer la maison ou alimenter un véhicule électrique.
Le stockage d'électricité à travers un volant d'inertie
L'électricité peut être stockée avec un volant d'inertie. Non, un volant d'inertie, ce n'est pas un accessoire automobile dernier cri. C'est simplement une masse très lourde se présentant sous forme de roue ou de cylindre. Ce matériel produit et stocke de l'électricité lorsqu'il est tourné à une vitesse exponentielle par un moteur électrique.
Le moteur peut se reposer lorsque la roue est lancée. Le volant d'inertie continue de tourner grâce à un système de rotation magnétique. En effet, il produit de l'énergie qui peut être convertie en électricité par un moteur qui restitue l'énergie cinétique. Néanmoins, cette technologie permet un stockage de courte durée et nécessite encore des améliorations.
Le stockage d'électricité par le biais de blocs de béton
Des blocs de béton peuvent servir à stocker de l'électricité. C'est ce qu'a prouvé une startup suisse, Energy Vault. Cette technologie consiste à utiliser une grue à 6 branches pour faire monter des blocs de béton sur une tour de 120 m en cas de surproduction énergétique.
Plus tard, pour satisfaire la demande en électricité, les blocs de béton sont redescendus. Ce faisant, l'énergie cinétique est transformée en énergie électrique. Au vu de la capacité de stockage énergétique de cette technologie (35 MWh), les États ne tarderont pas à s'y intéresser.
Vous l'aurez compris, la conservation de l'électricité est possible, et ce, à travers plusieurs modes de stockage. Alors que certaines technologies sont accessibles uniquement à grande échelle, d'autres peuvent être utilisées à domicile.
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N'hésitez pas à consulter notre article qui répond à la question : Quelle est la vitesse de l'électricité ?
La mobilité électrique est aujourd’hui, plus que jamais, un des leviers pour atteindre la neutralité carbone. À ce titre, les entreprises ont un rôle à jouer dans la transition énergétique. Vous souhaitez installer des bornes de recharge et/ou convertir la flotte de véhicules de votre entreprise à l’électrique? SirEnergies est là pour vous aider et vous accompagne dans la construction d’une image éco responsable pour votre entreprise. Cliquez ci-dessous pour plus d'informations :
