Produire de l’électricité avec du vent et du soleil coûte maintenant moins cher que de le faire avec du gaz, du charbon ou du nucléaire (1). De plus produire sur les lieux de consommations permet de réduire les frais de transport du courant qui représentent 50% de la facture d’électricité (2). Mais le dernier problème à régler est le manque de synchronisation naturel entre l’offre et la demande : ce n’est pas parce que le soleil brille ou que le vent souffle que les besoins électriques augmentent.
Les capacités de stockage en France (et dans le monde) sont presque inexistantes (pas plus de 10 minutes de la consommation française). Ainsi, sans mécanisme efficace d’ajustement de l’offre à la demande en temps réel, les énergies renouvelables vont se heurter à un plafond de verre. Par exemple, compte tenu des faibles moyens d’ajustement dans les îles françaises, il y est actuellement interdit de dépasser le seuil de 30% d’énergie renouvelable (3); ce seuil est-il une fatalité ?
Est-il un mythe ou une réalité ? Est-il possible de le supprimer ? La batterie est-elle la seule solution ? Le prix du stockage va-t-il baisser assez vite ? L’hydrogène est-il le chevalier blanc qui va tout changer ?
A partir de quelle quantité d’énergie renouvelable fluctuante (solaire et éolien), le réseau rencontre des problèmes insurmontables de stabilité ?
Dans une étude de l’Ademe en 2016 et confirmée en 2018 (4), une modélisation de la production et de la consommation à travers le système électrique français a été faite, par tranche de 30 minutes, du 1er janvier au 31 décembre. Les conclusions de cette étude montrent qu’il est possible d’avoir 95% d’énergie renouvelable en 2060 pour un prix moins cher qu’aujourd’hui en France. Selon cette étude, les capacités de stockage actuels ainsi que ceux prévus dans la PPE (Programmation Pluriannuelle de l’Energie) permettent de stabiliser le réseau à des prix abordables.
Une autre étude réalisée en Australie (5) démontre qu’à grande échelle, jusqu’à 50% d’énergie renouvelable dans le mix énergétique, les moyens actuels pour stabiliser le réseau sont suffisants. En France, où nous avons moins de 20% de renouvelable, il y a une marge considérable avant de rencontrer le moindre problème de stabilité.
Le plafond de verre de 30% est donc un mythe mis en place par les énergéticiens qui produisent de manière centralisée et qui craignent de perdre la majorité de leurs parts de marché. La technologie va donc permettre d’atteindre 100% d’énergie renouvelable, la prochaine question est de savoir quels sont les moyens de stockages les plus adaptés et qui vont donc connaître les plus grands développements ?
Quels sont les 4 principaux moyens de stockage de l’électricité ?
Tous les Français sont connectés au même réseau, tous les électrons sont mélangés, qu’ils proviennent d’une source renouvelable ou polluante, l’électron vert n’existe pas, ils sont tous de la même couleur. La traçabilité de bout en bout, qui existe dans le monde industriel ou alimentaire, n’existe pas dans le monde de l’électricité. Dans le monde de l’électricité, on parle de flux entrant dans le réseau et de flux sortant.
STEP, abordable mais sans potentiel de déploiement
Le stockage sous forme de STEP (Stations de transfert d’énergie par pompage) (6) représentent 97% des capacités de stockage d’électricité connectées dans le Monde en 2019. Ce type de stockage est très utilisé car il est à un prix abordable de l’ordre de 100€/MWh (7). Malheureusement il nécessite des sites dans des zones avec de forts dénivelé (zones de montagne), ainsi son potentiel de développement est très réduit. D’ici 2030, selon la PPE, la puissance maximum de ce type de stockage va passer de 4,5 à 6 GW.
Batteries chimiques, faciles à déployer mais encore trop chères
Les batteries (plomb, Lithium ion) sont une alternative beaucoup plus facile à déployer à grande échelle, malheureusement le stockage dans ce type de technologie est encore très onéreuse. En effet dans des batteries domestiques le prix de stockage