STOCKAGE DE L'ÉNERGIE ÉLECTRIQUE

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Perspectives du stockage de l’énergie électrique 

Le stockage de l’énergie électrique est sans aucun doute un défi majeur auquel doit faire face notre société dans le cadre d’un développement durable s’accompagnant de l’utilisation croissante des énergies renouvelables pour la production d’électricité. Parmi le développement de nouvelles technologies permettant d’élargir la gamme des techniques existantes, le stockage électrochimique de l’énergie est appelé à jouer un rôle de plus en plus important et est promis à un déploiement massif. D’importants indicateurs vont dans ce sens : les investissements colossaux des industries privées pour produire les batteries et leurs matériaux ; les fortes réductions de coût qui découlent de ces investissements ; les améliorations en termes d’énergies massique et volumique des batteries.

Au-delà des batteries, des systèmes de stockage alternatifs voient le jour pour répondre à des usages différents ou spécifiques. Parmi ceux-ci, la filière hydrogène devrait prendre également une place importante dans le stockage de masse des énergies renouvelables car celui-ci ne sera pas le monopole d’une seule technologie mais la combinaison de plusieurs d’entre elles. Leur déploiement devra forcément s’accompagner de politiques publiques incitatives pour en favoriser l’usage.

Le rôle des batteries dans le stockage de masse de l’électricité n’a cessé de croître depuis le début des années 2010. Ce succès s’explique par les performances des batteries, dont la cyclabilité permet de stocker réversiblement l’énergie pendant plusieurs centaines ou milliers de cycles avec un rendement énergétique supérieur à 97 p. 100. Les projections tablent sur une croissance quasiment exponentielle de la part des technologies Li-ion dans le stockage de masse de l’énergie pour le réseau électrique, du fait de leurs performances et de la baisse constante des coûts (650 € par kWh en 2013, quelque 170 € en 2018 et une prévision de moins de 100 € d’ici la fin des années 2020).

Le développement des réseaux électriques intelligents (smart grids) multiéchelles (dont le but est d’assurer l’équilibre entre l’offre et la demande à tout instant) permettra d’utiliser toutes les batteries des véhicules électriques connectées au réseau comme éléments de stockage. Cette formidable opportunité d’accroître les capacités de stockage de l’énergie électrique via les batteries des véhicules est développée sous le concept de V2G (vehicle-to-grid). Le réseau électrique pourrait ainsi puiser dans ces batteries l’électricité nécessaire pour répondre aux fortes demandes ponctuelles (en début de soirée, par exemple) ou pallier un manque transitoire de production.

Dans son ensemble et sa diversité, le stockage de l’énergie est un secteur d’activités qui conjugue de multiples compétences et implique de nombreux secteurs et acteurs, mais il ne constitue qu’un maillon d’une évolution majeure de notre société et de notre future relation à l’énergie, encore entachée d’un phénoménal gâchis. Au-delà des aspects scientifiques et technologiques, cette (r)évolution nécessitera aussi de profonds remodelages politiques, financiers, sociétaux, culturels et éducatifs, tout en offrant des gisements d’emplois et de nombreuses opportunités.

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Capacités et types de stockage de l’électricité dans le monde pour les applications stationnaires

Capacités et types de stockage de l’électricité dans le monde pour les applications stationnaires
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Principe de fonctionnement d’une station de transfert d’énergie par pompage

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Représentation schématique d’un accumulateur et ses caractéristiques

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Différentes technologies de batteries

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Écrit par :

  • : professeur de chimie, enseignant-chercheur, université de Picardie Jules-Verne, Amiens
  • : ingénieur de recherche CNRS, directeur du Laboratoire de réactivité et de chimie des solides, université de Picardie Jules-Verne, Amiens
  • : professeur en sciences des matériaux à l'université Toulouse-III-Paul-Sabatier, membre de l'Académie des Sciences

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Pour citer l’article

Dominique LARCHER, Mathieu MORCRETTE, Patrice SIMON, « STOCKAGE DE L'ÉNERGIE ÉLECTRIQUE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 20 janvier 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/stockage-de-l-energie-electrique/