Stockage de l’énergie : les dernières technologies à connaître

Publié le : 13 avril 20236 mins de lecture

Pour répondre aux enjeux futurs de l’énergie renouvelable et des réseaux électriques intelligents, la question du stockage de l’énergie est primordiale. Les batteries stationnaires, les solutions de stockage à long terme, les énergies renouvelables intégrées ainsi que les avancées en matière de stockage thermique sont autant de pistes à explorer pour relever ce défi. Ce guide réunit les dernières technologies et avancements en matière de stockage de l’énergie pour répondre aux besoins actuels et futurs des réseaux électriques.

Enjeux du stockage de l’énergie

Le stockage de l’énergie a pour objectif de pallier le caractère intermittent des sources d’énergie renouvelable comme l’énergie solaire ou éolienne et de garantir un approvisionnement stable et sécurisé en énergie. Avec l’avènement du smart grid, le stockage de l’énergie permet une meilleure gestion et optimisation du réseau électrique en favorisant une production et une consommation plus écologique et économique.

Contexte et besoins en stockage

La demande en énergie ne cesse de croître avec le développement de la population et de l’économie mondiale. De plus, les énergies renouvelables ont besoin de moyens de stockage pour ne pas perdre leur production en cas de surproduction ou de sous-consommation. Le stockage de l’énergie est donc devenu une priorité pour garantir un approvisionnement en électricité régulier et fiable.

Défis technologiques à relever

Les avancées technologiques dans le stockage de l’énergie répondent à des défis tels que la capacité de stockage, la densité énergétique, la durée de vie, la sécurité et les coûts de production et d’installation. Ces progrès contribuent ainsi à proposer des solutions de stockage plus performantes, en ligne avec les besoins spécifiques de chaque usage, sans faire mention des avantages du smart grid.

Contraintes environnementales à respecter

Les technologies de stockage de l’énergie doivent respecter les normes environnementales pour préserver l’environnement. Les batteries doivent être recyclables et les matériaux utilisés dans leur fabrication doivent être écologiques. Les alternatives émergentes proposent des solutions plus respectueuses de l’environnement, en limitant l’utilisation de matériaux rares et toxiques.

Batteries au lithium-ion : technologie actuelle la plus répandue

Principes de fonctionnement des batteries au lithium-ion

Les batteries au lithium-ion utilisent des électrolytes contenant des ions lithium pour stocker l’énergie. Lors de la décharge, les ions se déplacent de l’anode vers la cathode pour produire de l’électricité. Lors de la recharge, ce processus est inversé.

Composants d’une batterie au lithium-ion

Les composants principaux d’une batterie au lithium-ion sont l’anode en graphite, la cathode en oxyde de lithium, l’électrolyte liquide ou solide et le séparateur perméable.

Avantages et limites des batteries au lithium-ion

Les batteries au lithium-ion ont l’avantage d’être légères, compactes et d’avoir un rendement élevé. Elles sont bien adaptées aux applications portables telles que les smartphones ou les ordinateurs portables. Cependant, elles ont une durée de vie relativement courte, peuvent présenter des risques d’incendie et sont encore coûteuses à produire. Enfin, elles sont peu adaptées aux besoins de stockage massif d’énergie à grande échelle pour les réseaux électriques.

Perspectives d’évolution de cette technologie

Les recherches sur les batteries au lithium-ion se poursuivent pour améliorer leur durée de vie, leur sécurité et leur coût. La technologie du lithium-soufre ou du lithium-air pourrait représenter une alternative prometteuse pour des batteries plus performantes et moins coûteuses.

Batteries à flux : alternative prometteuse

Les batteries à flux présentent une alternative prometteuse aux batteries au lithium-ion pour le stockage d’énergie stationnaire à grande échelle. Elles fonctionnent en utilisant des électrolytes liquides stockés dans des réservoirs qui circulent dans des piles à combustible pour produire de l’électricité. Leur principal avantage est la possibilité de stocker une grande quantité d’énergie à un coût relativement faible. Elles sont adaptées aux besoins de stockage en réseau électrique à grande échelle, en particulier pour stocker l’énergie produite par les énergies éoliennes et solaires.

Supercondensateurs : technologie à fort potentiel

Les supercondensateurs sont une technologie émergente de stockage d’énergie qui présentent un potentiel intéressant pour des applications nécessitant des charges et décharges rapides. Ils stockent l’énergie sous forme électrostatique, entre deux électrodes, en utilisant une solution électrolytique. Leur avantage est une durée de vie supérieure à celle des batteries et une résistance aux températures extrêmes. Cependant, leur capacité de stockage est encore limitée par rapport aux autres technologies de stockage de l’énergie.

Stockage thermique : approche innovante

Le stockage de l’énergie thermique consiste à stocker l’énergie sous forme de chaleur. Cette technique utilise des matériaux qui stockent la chaleur tels que les sels fondus ou les métaux, stockés dans des réservoirs isolés thermiquement. L’énergie est stockée, puis libérée en cas de besoin pour produire de l’électricité. Cette technique présente l’avantage d’avoir une durée de vie quasi-illimitée, une sécurité élevée et des coûts relativement bas. Néanmoins, elle est peu adaptée aux réseaux électriques à grande échelle.

Plan du site