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Chapitre 5: le stockage de l'énergie

I. Généralité:

Le stockage de l’énergie consiste à préserver une quantité d’énergie pour une utilisation ultérieure. Par extension, l’expression désigne également le stockage de matière contenant l’énergie.   Il concerne principalement le stockage de l’électricité et celui de la chaleur.

Le stockage de l’énergie est au cœur des enjeux actuels, qu’il s’agisse d’optimiser les ressources énergétiques ou d’en favoriser l’accès. Il permet d’ajuster la « production » et la « consommation » d’énergie en limitant les pertes. L’énergie, stockée lorsque sa disponibilité est supérieure aux besoins, peut être restituée à un moment où la demande s’avère plus importante. Face à l’intermittence ou la fluctuation de production de certaines énergies, par exemple renouvelables, cette opération permet également de répondre à une demande constante.

Les méthodes de stockage dépendent du type d’énergie. Les sources d’énergies fossiles (charbon, gaz, pétrole), sous forme de réservoirs à l’état naturel, remplissent naturellement la fonction de stocks. Une fois extraites, elles peuvent facilement être isolées, hébergées et transportées d’un point de vue technique. Le stockage s’avère plus complexe pour les énergies intermittentes : leur production est relayée par des vecteurs énergétiques tels que l’électricité, la chaleur ou l’hydrogène, nécessitant des systèmes spécifiques de stockage.

II. Le contexte

Le besoin de stockage est une réponse à des considérations d’ordre économique, environnemental, géopolitique et technologique.

L’accroissement mondial de la demande en énergies fossiles, la hausse des cours qui en résulte et les troubles politiques de plusieurs pays producteurs rendent l’approvisionnement partiellement incertain. Le stockage de l’énergie est donc un atout géostratégique, notamment dans le cas des hydrocarbures.

Dans le domaine économique, en particulier lors des pointes de consommation, le stockage de l’énergie peut permettre de réguler les fluctuations des prix indexés sur les variations de l’offre et de la demande. Pour les entreprises et les particuliers consommateurs, une énergie disponible, sans interruption ou hausse des prix inopinée, est une nécessité au regard des modes de vie actuels. Le stockage est aussi un moyen de limiter les pertes lors d’une surproduction et donc de réduire la consommation globale d’énergie.

Le 8 février 2012, un pic de 102 GW de consommation atteint en France a porté ponctuellement à 2 000 € le prix du MWh sur les marchés. A l’inverse, des épisodes de prix négatifs à -500 €/MWh ont été observés en Allemagne en 2010, causés par des surplus de production éolienne.

D’un point de vue technologique, le développement des équipements portables et des véhicules hybrides et électriques nécessite de nouvelles formes de stockage permettant d’héberger une forte densité d’énergie dans un volume limité et de la restituer aisément.

D’un point de vue environnemental,un gain environnemental lié au déverrouillage du déploiement à grande échelle d’énergies décarbonées, ainsi qu’en cas de remplacement de centrales thermiques.

Une indépendance vis-à-vis des ressources fossiles, avantage économique sur le long terme car une augmentation des prix de ces ressources et de celui du CO2 est prévisible.