Blog d’Eco CO2 

Le secteur du stockage de l’énergie et des piles à combustible, considéré comme prioritaire par le gouvernement allemand, bénéficie d’un vaste plan cadre au niveau fédéral, fortement relayé au niveau des institutions régionales. La recherche et le développement de nouvelles technologies dans ce domaine permettent d’ores et déjà à l’Allemagne de prendre une avance certaine sur le reste de l’Europe.

L’Allemagne a beaucoup misé sur les énergies renouvelables, notamment éolienne et solaire, mais cette forte croissance entraîne aussi une demande importante en matière de stockage : technologies avancées de batteries, hydrogène et piles à combustible entre autres. Elles doivent permettre à terme d’équilibrer la fourniture d’électricité, soumise à fluctuation, d’origine renouvelable.

Des énergies renouvelables disponibles

En 2009, 16,1 % de l’électricité allemande provenait des énergies renouvelables, mais les objectifs définis pour 2020, 30 %, et 2030, 50 %, pour proposer une énergie n’émettant pas de CO2 sont ambitieux et s’accompagnent d’une aide importante à la recherche. 2,2 milliards d’euros ont été prévus pour les années 2008 – 2011, mais le ministère fédéral de l’économie et des technologies (BMWi) affirme :

Lors de la reconduction du programme de recherche énergétique du gouvernement fédéral, le BMWi mettra l’accent sur le stockage électrique et mettra à disposition des fonds supplémentaires.

Ceci explique peut-être que 70 % des projets de développement de stockage de l’électricité (hydrogène et piles à combustible en tête) soient allemands. Ce secteur rassemble le travail de 350 sociétés et instituts et la commercialisation des piles à combustible prend de l’avance, avec une vente de 50 % à l’exportation.

Tout l’intérêt de ces technologies de stockage réside dans le fait de pouvoir assurer la production électrique en fonction des besoins en électricité et non en fonction de l’ensoleillement ou de la présence de vents suffisants. D’autres expérimentations, à petite ou à plus grande échelle, se développent en Allemagne bien sûr mais aussi dans d’autres pays.

Des expérimentations variées

Pour l’Allemagne, à Stuttgart, une installation de démonstration fonctionne actuellement : l’énergie excédentaire fournie par l’éolien et photovoltaïque est transformée en gaz naturel, du méthane synthétique, énergie intermédiaire qui peut ensuite être stockée jusqu’à utilisation dans des gazomètres et des conduits de gaz déjà existants. La méthanisation est un procédé chimique en plusieurs étapes bien maîtrisé, et les capacités de stockage de gaz sont considérées comme importantes. La construction d’une première centrale de 10 mégawatts aura lieu d’ici 2012.

Un autre projet a vu le jour en Basse-Saxe, lui aussi soutenu par les fonds du ministère de l’économie et des technologies. Il s’agit d’un accumulateur adiabatique (sans transfert thermique entre le système et son environnement) à air comprimé. L’objectif là-aussi est de stocker une grande quantité d’énergie afin d’assurer la gestion fluctuante de la production d’électricité d’origine éolienne dans le réseau électrique. En cas de vents forts, les accumulateurs à air comprimé permettent d’utiliser le surplus d’électricité fourni par les éoliennes pour comprimer de l’air et l’injecter dans des réservoirs souterrains. En cas de besoin, les accumulateurs se déchargent de l’air comprimé qui va actionner des turbines. La technique en soi n’est pas nouvelle, mais pas exploitée en raison de son faible rendement (entre 20 et 30 %). Mais les avancées technologiques réalisées permettent une installation avec un rendement de 70 %, nettement plus intéressant. L’installation d’une centrale de stockage par air comprimé est prévue pour 2011.

En France, dans le cadre du projet PREMIO à Lambesc, en région Provence Alpes Côte d’Azur, on expérimente actuellement plusieurs batteries qui se rechargent en heures creuses et réinjectent du courant en heures pleines. D’autre part, pour obtenir une production électrique solaire commandée en fonction des besoins électriques et non de l’ensoleillement, un parc de capteurs solaire thermique est mis en œuvre pour chauffer un fluide de l’ordre de 100-150°C. Cette énergie va être ensuite stockée avec un système basé sur des matériaux à changement de phase, pour enfin actionner une turbine adaptée à ces basses températures (« machine vapeur à cycle de Rankine basse température»). Ceci est bien entendu actuellement réalisé à l’échelle d’une ville de 20 000 habitants, mais pourrait donner lieu à des développements intéressants.

Tous ces projets et réalisations en cours montrent l’activité croissante du secteur de stockage d’une énergie propre et renouvelable. Ils sont largement favorisés en Allemagne par une politique, fédérale et régionale, engagée de soutien à ces expérimentations. D’autres expérimentations ont lieu actuellement, dans différents pays, basées sur d’autres technologies qui visent toutes à libérer les énergies renouvelables des contraintes imposées par les éléments naturels, afin de les rendre utilisables à volonté.

Sources : Enerzine, Bulletins électroniques du 27/01/2010 et du 12/05/2010, Projet PREMIO