Pour atteindre les objectifs mondiaux de réduction des émissions de CO2, de nombreux pays misent sur le développement massif de la production d’électricité à partir des énergies renouvelables (EnR). Or leur production est intermittente et non pilotable. Assurer le bon fonctionnement des systèmes électriques comportant une forte proportion d’énergies renouvelables fera donc apparaitre d’importants besoins de flexibilité pour assurer à tout instant le bon équilibre entre l’offre et la demande.

1. Le stockage de l’électricité à grande échelle devient une réalité

Si la majorité des énergies primaires (gaz, pétrole ou charbon) se stocke facilement, il est en revanche très difficile de stocker l’électricité en grande quantité. Cependant, il est possible de la convertir en d’autres formes intermédiaires stockables (énergie potentielle, cinétique, chimique ou thermique).

Jusque dans un relativement récent passé, seules les STEP (stations de transfert d’énergie par pompage) permettaient de stocker l’électricité dans des conditions économiques satisfaisantes. Les autres solutions de stockage d’électricité étaient, pour la grande majorité d’entre elles, excessivement couteuses ou insuffisamment fiables.

Les technologies de stockage à grande échelle, en particulier par batteries, sont à présent matures et leur coût en constante et significative baisse. La recherche laisse par ailleurs entrevoir l’émergence de nouvelles technologies à moyen terme.

2. Le stockage d’électricité, un enjeu international

La Commission européenne a fait du stockage de l’électricité un de ses chantiers prioritaires et a souligné à plusieurs reprises le rôle primordial du stockage dans la mobilité électrique mais aussi pour les réseaux. Cette stratégie se décline en différents axes. L’Europe a par exemple lancé l’alliance européenne de la batterie en mai 2019, visant à assurer à l’Europe une place majeure dans l’industrie mondiale des batteries, notamment en accélérant la recherche et développement autour des batteries et en finançant de grands sites de production de cellules.

En France, le stockage est également considéré comme un outil dans le développement du système énergétique dans les années à venir dans un contexte de transition énergétique. De nouvelles solutions de stockage sont expérimentées dans les différents démonstrateurs : Millener, Nice Grid, Pégase, Ringo, etc.

3. Une réponse à l’intermittence des énergies renouvelables

Un doublement de la consommation mondiale d’électricité est prévu d’ici 2050, passant de 20 000 TWh/an aujourd’hui à environ 40 000 TWh/an (source : Agence internationale de l’énergie - AIE). L’Union européenne s’est fixée des objectifs ambitieux d’efficacité énergique, de développement des énergies renouvelables et de réduction d’émission de CO2, revus à la hausse dans le cadre du « Green Deal ».

Gestion des périodes de pointes de consommation, pressions environnementales qui invitent à limiter autant que possible les nouvelles infrastructures de réseaux, développement de moyens de production intermittents et nouveaux usages de l’électricité (véhicule électrique, autoconsommation, etc.) sont autant d’éléments qui rendent plus complexe l’équilibrage des réseaux électriques.

Dans ce contexte, de nouvelles solutions de flexibilité sont amenées à se développer, telles qu’une meilleure pilotabilité de la production renouvelable, de nouveaux systèmes de gestion de la demande, par exemple concernant la charge des véhicules électriques ou encore le développement des interconnexions. 
Le recours au stockage apparaît comme l’une des solutions complémentaires permettant de réduire les besoins en moyens de production de pointe et de fournir d’importants services aux réseaux.

Plusieurs problématiques se posent néanmoins dans le contexte d’un déploiement à grande échelle. Quelles sont les technologies les plus prometteuses ? Quels services peut rendre le stockage au système électrique et comment permettre que les signaux économiques les récompensent à leur juste valeur ? Y a-t-il des freins réglementaires, régulatoires et économiques injustifiés au déploiement du stockage ?

La Commission de régulation de l’énergie s’est saisie du sujet pour mettre en place un cadre juridique, technique et économique permettant un développement du stockage pérenne et cohérent avec le système énergétique français et les ambitions de la PPE.

Faisant suite à un appel à contributions lancé au premier trimestre 2019, la CRE a publié sa feuille de route en septembre 2019, qui formule des recommandations aux pouvoirs publics pour les actions de leur ressort, adresse des demandes aux gestionnaires de réseaux, et définit son propre programme de travail. 

Pour en savoir plus

Communication de la Commission européenne « Énergie 2020 – Stratégie pour une énergie compétitive, durable et sûre »