Le stockage des énergies renouvelables, un enjeu crucial

Au quotidien, le stockage de l'électricité semble résolu. Les piles et les batteries de nos télécommandes et smartphones fonctionnent parfaitement. Mais quand il s'agit du stockage des énergies renouvelables produites pas produite par l'éolien ou le solaire, c'est une autre paire de manche.

L'électricité a un défaut de taille, elle est impossible à stocker. Ou plutôt, pour être stockée, elle doit généralement être transformée. Or, avec le développement des énergies renouvelables, le stockage est devenu déterminant pour réussir la transition énergétique. En effet, à quoi bon produire de l'énergie verte s'il n'existe aucun moyen de la stocker ? Au contraire des énergies fossiles, les énergies renouvelables souffrent d'être intermittentes. Le photovoltaïque ne produit aucune énergie quand le soleil ne brille pas. L'éolien non plus quand le vent se révèle capricieux. Pourtant, la demande énergétique, elle, demeure. Les grands pays industrialisés l'ont bien compris et prennent désormais le problème à bras le corps en investissant des dizaines de milliards d'euros chaque année dans le développement de solution de stockage des énergies renouvelables.

Industriels, énergéticiens, laboratoires ? tous s'y attellent. Aucune piste n'est écartée. A l'instar du stockage par air comprimé, par hydrogène ou par des volants d'inertie. Pourtant les verrous sont nombreux, qu'il s'agisse des matériaux, des problématiques d'autodécharge ou encore des coûts. A ce compte-là, l'hydrogène pourrait bien être la solution idéale pour le stockage des énergies renouvelables.  EDF s'est d'ailleurs engagée sur ce créneau avec son fond Electranova. L'électricité surnuméraire, des éoliennes par exemple, peut être transformée par électrolyse en hydrogène  et donc être stockée. 

Le stockage par air comprimé (CAES) émerge lui aussi. En France, Storewatt, associé à l'industriel Fives, pourrait bientôt proposer des centrales capables d'offrir entre 5 et 10 heures de stockage. Les volants d'inertie constituent eux aussi une solution prometteuse. Cress récupère ainsi des énergies dîtes dégradées comme la chaleur, les vibrations où le brui. Avec La start-up Voss, finaliste des prix EDF Pulse, développe un système de stockage d'énergie par volant d'inertie en béton pour le solaire.

Au côté de la fameuse lithium-ion qui équipe nos smartphones, des espoirs sont également fondées sur une légion de batteries : sodium-soufre, sodium-ion, lithium-air, métal-liquide, plomb-acide ou encore à circulation d'électrolyte. La start-up rennaise IonWatt a ainsi imaginé une solution pour exploiter à moindre coût le potentiel de stockage des électrolytes circulants. Le CEA et son accumulateur au plomb-acide-méthane-sulfonique à circulation d'électrolyte espère avoir trouvé la martingale pour stocker le solaire. Aux États-Unis, Southern California Edison a recours à de petites batteries à lithium-ion pour stocker l'énergie des éoliennes. La construction de champ de batteries et leur mises en réseau a été explorée au Japon, avec des batteries lithium-ion, et aux Etats-Unis avec des batteries plomb-acide.

En réalité les pistes sont nombreuses. Le stockage par liquéfaction d'air, par combinaison de chaleur et de froid ou encore par transformation d'électricité en chaleur sensible stockée dans des matériaux à haute température sont aussi explorées. Et en somme, la variété de ces recherches suffit à prendre la mesure de l'importance de l'enjeu.

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