À mesure que les réseaux intègrent davantage d’énergie solaire et éolienne, les stations de stockage d’énergie offrent la flexibilité nécessaire pour équilibrer l’offre et la demande, améliorer la fiabilité et accélérer la décarbonation.
Qu’est-ce qu’une station de stockage d’énergie ?
Une station de stockage d’énergie est une installation à grande échelle qui stocke l’électricité et la restitue au réseau lorsque cela est nécessaire. La plupart des nouvelles installations utilisent des batteries lithium-ion, tandis que d’autres exploitent des centrales hydroélectriques par pompage, des batteries à flux ou de l’air comprimé. Reliées au niveau du transport ou de la distribution, ces stations servent de ressources rapides et contrôlables pour les opérateurs de réseau.
Avantages clés
- Stabilité du réseau : réponse rapide en fréquence et soutien de la tension.
- Gestion des pointes : charge en période creuse et décharge pendant les pics de demande pour réduire les coûts du système.
- Intégration des énergies renouvelables : capture de l’excédent solaire et éolien et transfert vers les heures du soir.
- Secours et résilience : fourniture d’électricité en cas de panne ou de conditions climatiques extrêmes.
- Réduction des émissions : permet une plus grande part d’énergie propre et limite les pertes de production.
Fonctionnement
Lorsque la production dépasse la consommation, la station se charge en convertissant l’électricité en une forme stockable (chimie de la batterie, énergie potentielle ou air comprimé). Lorsque la demande augmente, le système se décharge vers le réseau. Un contrôleur de centrale et un système de gestion de l’énergie optimisent les cycles de charge et de décharge selon les signaux de prix, les besoins du réseau et l’état de charge.
Technologies principales
- Batteries lithium-ion (BESS) : haute efficacité, réponse en millisecondes, largement utilisées pour des durées de 1 à 8 heures.
- Batteries à flux : longue durée de vie et énergie modulable (électrolytes à base de vanadium ou de zinc), adaptées aux besoins de 4 à 12 heures.
- Stockage hydraulique par pompage : technologie éprouvée à l’échelle multi-gigawatt, d’une durée de 6 à 20 heures, utilisant des réservoirs supérieurs et inférieurs.
- Air comprimé et stockage thermique : options prometteuses pour le stockage longue durée et l’intégration industrielle.
Cas d’utilisation courants
- Régulation de fréquence et réserves de contingence.
- Fourniture de capacité pour répondre à la demande de pointe sans nouvelles centrales électriques.
- Renforcement des énergies renouvelables pour les projets solaire-plus-stockage et éolien-plus-stockage.
- Micro-réseaux pour campus, centres de données, ports et communautés isolées.
Considérations de conception
- Dimensionnement : puissance (MW) par rapport à l’énergie (MWh) selon le cycle d’exploitation et les sources de revenus.
- Sécurité : chimie des cellules, détection et extinction des incendies, ventilation des enceintes.
- Raccordement : protection, intégration SCADA et conformité aux codes du réseau.
- Économie du cycle de vie : efficacité, dégradation, garanties et plans de recyclage.
Exemple de projet
Une centrale lithium-ion de 100 MW / 400 MWh associée à une centrale solaire de 200 MW peut transférer la production de la mi-journée vers les pics du soir, fournir des services de fréquence en quelques millisecondes et réduire les pertes tout en améliorant la fiabilité du réseau local.
Perspectives d’avenir
Les nouvelles solutions – telles que les batteries à l’état solide, le stockage longue durée (plus de 10 heures) et l’hydrogène vert – accroîtront les capacités et réduiront les coûts. Le soutien politique, les connexions simplifiées et les garanties bancables accéléreront encore le déploiement.
Les stations de stockage d’énergie deviennent une pierre angulaire des systèmes électriques modernes. En offrant flexibilité, résilience et énergie plus propre, elles permettent aux services publics, aux villes et aux industries d’atteindre leurs objectifs de fiabilité et de climat – aujourd’hui et pour les décennies à venir.
