Batteries, barrages, hydrogène : comment stocker l'électricité du monde décarboné?

information fournie par Boursorama avec Media Services •30/04/2024 à 15:52

Les gouvernements du G7 ont appelé à multiplier par six les capacités mondiales de stockage d'électricité d'ici 2030, par rapport à 2022, une croissance indispensable à l'essor des énergies renouvelables attendu pour lutter contre le réchauffement climatique.

( AFP / RONNY HARTMANN )

Nécessaire

La batterie, fondement de l'essor des véhicules électriques, est tout aussi indispensable à celui des éoliennes et des centrales solaires, qui ne produisent pas d'électricité 24H/24. Si le monde veut déployer au maximum les énergies vertes, il devra avoir de quoi stocker le surplus d'électricité produite quand il y a beaucoup de soleil ou de vent: pour injecter du courant quand l'usager en a besoin, lors des pics de consommation, ou le soir, ou quand il n'y a pas de vent... "C'est la colle qui tient tout le système" électrique, résume-t-on à l'Agence internationale de l'énergie (AIE).

En 2023, selon l'AIE, le déploiement de batteries couplées à des champs éoliens ou solaires, à des toitures photovoltaïques ou encore à des mini-réseaux, a crû au rythme inédit de 130% par rapport à 2022.

Les principaux marchés sont la Chine, puis l'Union européenne, les Etats-Unis. Viennent ensuite Royaume Uni, Corée du Sud, Japon, mais aussi des régions en développement dont l'Afrique où le solaire avec stockage est vu comme un sésame pour accéder à l'énergie.

Pour autant, les capacités mondiales de stockage devront encore être multipliées par six d'ici 2030, a calculé l'AIE, si le monde veut tripler les renouvelables à cet horizon, comme il s'y est engagé à la conférence de l'ONU sur le climat COP28.

Objectif: remplacer les énergies fossiles (charbon, pétrole, gaz) pour garder le réchauffement sous 1,5°C par rapport à l'ère pré-industrielle.

La capacité de stockage nécessaire (batteries et autres) d'ici 2030 est évaluée à 1.500 GW, dont 1.200 GW par batteries.

Défis

En moins de 15 ans, le coût des batteries a baissé de plus de 90%.

"En Inde, la combinaison solaire photovoltaïque-batteries est aujourd'hui compétitive face aux nouvelles centrales à charbon. Dans quelques petites années, ce sera le cas en Chine et face aux centrales à gaz aux États-Unis", a plaidé le directeur de l'AIE, Fatih Birol, le 25 avril lors de la publication d'un rapport spécial.

"Mais ces progrès ne sont pas assez rapides pour nous permettre de tenir nos objectifs en terme de climat et de sécurité énergétique", a-t-il prévenu.

Les coûts devront encore diminuer, a insisté l'économiste, qui appelle aussi à diversifier les chaînes d'approvisionnement.

La plupart des batteries sont produites en Chine. Parmi les projets annoncés, 40% cependant se trouvent dans des économies avancées, Etats-Unis ou Europe notamment.

Autre sujet épineux, la ressource en métaux critiques.

Les experts pointent cependant l'arrivée future de chimies prometteuses, notamment les accumulateurs à sodium-ion, à côté des lithium-ion actuels. "L'évolution technologique réduira la quantité de lithium" nécessaire, souligne Brent Wanner, responsable Electricité à l'AIE, lithium, cobalt et nickel étant "les métaux clés des batteries" aujourd'hui.

S'organiser

A côté des batteries, d'autres solutions de stockage sont possibles, mais moins disponibles ou rapides à déployer.

Parmi elles, les barrages hydroélectriques de type "Step", dont certains existent depuis longtemps déjà, et qui, dotés d'un système de pompage-turbinage, font monter l'eau dans un bassin supérieur quand l'électricité est abondante, pour la faire redescendre et générer de l'électricité quand elle manque.

Autre option: dans un avenir plus ou moins proche, la transformation de l'électricité en hydrogène, stockable et transportable.

Enfin les renouvelables ne devront pas compter sur le seul stockage. Comme c'est déjà un peu le cas, s'y ajoutent d'autres mesures dites de "flexibilité": interconnexions (européennes par exemple), mesures pour "piloter" la demande (agir sur les heures de consommation, heures pleines/creuses...)...

Pour tout cela, il faudra l'action des industriels mais aussi des pouvoirs publics (normes internationales, incitation au recyclage des métaux, etc.), autant d'acteurs qui commencent juste à s'organiser.