13 Stabilité du réseau {Stocker l'énergie pour un approvisionnement stable}

Autarcie énergétique ou raccordement au réseau ?
À première vue, il peut être tentant de se dissocier totalement du réseau d'électricité. Les installations photovoltaïques dotées d'accumulateurs de courant semblent le permettre. Mais à part pour les refuges isolés dans la montagne ou les îles non raccordées, ce choix est rarement pertinent. Le problème qui se pose est en effet le suivant : les accumulateurs à batterie devraient être de très grande capacité pour assurer un approvisionnement même en hiver, lorsque les heures de soleil sont comptées. Ce serait extrêmement cher et coûteux en ressources, notamment si des batteries lithium-ion entrent en jeu. Même avec des accumulateurs plus écologiques à l'eau de mer, il paraît peu judicieux d'investir dans d'énormes capacités permettant de faire face à des hivers quasiment sans soleil.

Îlotage ou super grid ?
La situation est différente lorsque l'autarcie s'envisage à l'échelle d'un village qui dispose de son propre réseau et de différentes sources d'énergie renouvelable comme le solaire, l'éolien, la méthanisation et l'hydraulique. Dans les mois d'hiver, de l'électricité peut être fournie par le vent et la force hydraulique, de sorte que la capacité de stockage nécessaire par ménage est moindre. Mais les capacités à prévoir restent importantes pour pouvoir faire face à un manque de soleil et de vent prolongé.
Plus la communauté raccordée à un réseau est grande, plus il est facile de compenser les manques de production à un endroit par des excédents survenant ailleurs. Si les réseaux nationaux sont reliés entre eux en un super grid transeuropéen transportant du courant continu à haute tension, les disparités météorologiques régionales ne posent plus problème : pendant qu'une région produit beaucoup de courant photovoltaïque grâce à un anticyclone, une autre profite du vent causé par une dépression. Par ailleurs les grands lacs de retenue scandinaves et alpins peuvent aider à faible coût à compenser les fluctuations saisonnières.
Dans un réseau d'une telle échelle, il est pertinent de mettre en œuvre les technologies power-to-gas et power-to-liquid là où de l'électricité peut être produite à bas coût et en quantité excédentaire à partir du soleil, du vent ou de la géothermie, comme en Afrique du Nord ou dans les parcs éoliens off-shore, par exemple. Les gazoducs et les énormes réserves de gaz déjà constituées permettent un stockage saisonnier. Lorsque du méthane synthétique issu du procédé power-to-gas est reconverti en électricité, il est conseillé de faire appel au couplage chaleur-force pour perdre le moins d'énergie possible. La chaleur peut être utilisée dans un réseau de chaleur local ou stockée dans un accumulateur de chaleur si les besoins sont faibles au moment de la production.

Conclusion : des unités de stockage intégrées à un super grid
Les réseaux permettent de produire l'électricité et de stocker l'énergie là où ces opérations engendrent le coût environnemental et financier le plus faible.
L'accumulateur de courant installé dans la cave n'a alors pas tant pour fonction d'assurer une indépendance totale par rapport au réseau que de compenser les fluctuations journalières de production. Ce système peut être lucratif pour les particuliers si le prix auquel ils peuvent vendre leur courant est faible et celui auquel ils doivent acheter le courant d'appoint est élevé. Il n'est pas encore permis aujourd'hui de savoir quelle combinaison de systèmes centralisés et décentralisés de stockage livrera demain la meilleure stabilité de l'approvisionnement au moindre coût économique et environnemental.

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