Réseau sur le stockage électrochimique de l'énergie,
centre de recherche sur les batteries et supercondensateurs

Domaine d'application : RESEAUX

Domaine d'application : RESEAUX

C’est le fait que  l'électricité se stocke plus difficilement qu'elle ne se transporte qui a conduit à concevoir et à exploiter en temps réel les réseaux électriques pour maintenir l'équilibre offre-demande. Hormis pour des applications en site isolé ou insulaire, le stockage d'énergie électrochimique reste utilisé de manière marginale. Toutefois, depuis une décennie, de nouvelles technologies de batteries au sodium (Na-S) et au lithium (Li-Ion), avec de hautes performances et des durées de vie adéquates, commencent à être utilisées pour gérer l'intermittence des énergies renouvelables photovoltaïque et éolienne et offrir de nouveaux services aux réseaux électriques. 

Dans le contexte d’un stockage énergétique de masse nécessaire à une gestion « réseau » efficace et un écrêtage performant, les accumulateurs redox-flow représentent une voie en pleine expansion.  Il s’agit de systèmes principalement stationnaires où la capacité et la puissance stockées peuvent être découplées par un stockage des réactifs à l’extérieur de la cellule électrochimique, des pompes assurant son approvisionnement en réactifs. On assiste actuellement à l’émergence de l’idée de cellules redox-flow Li-ion basées non pas sur la circulation de solutions mais d’encres/suspensions conductrices. 

Les volants d’inertie (ou « flywheels ») peuvent être considérés comme des accumulateurs mécaniques dans le sens où l’énergie y est stockée par l’intermédiaire d’un solide en rotation à grande vitesse. Il s’agit de systèmes parfaitement adaptés à un stockage « réseau » de courte durée. La quantité d’énergie stockée est fixée par la taille de l’objet en rotation, sa géométrie et sa vitesse. Malgré des densités d’énergie encore faibles, ces systèmes ont l’avantage d’une très longue durée de vie et de l’absence de risques chimiques. Des stations de 20 MW sont déjà installées dans certains réseaux de distribution.

Qu’il s’agisse de batteries, redox-flow ou volants tournants, aucune de ces technologies ne concurrencent encore aujourd’hui, pour des problèmes de coût, le stockage hydro-électrique. Ajouté au paradigme cher aux électriciens: "l'électricité ne se stocke pas", cela conduit à une recherche dans ce domaine qui se scinde entre le développement de réseaux intelligents et l’amélioration de systèmes électrochimiques de stockage.