Comment stocker l'electricité solaire photovoltaïque.
Stockage d'énergie
Le stockage de l'énergie est l'action qui consiste à placer une quantité d'énergie en un lieu donné pour permettre son utilisation ultérieure. Par extension, le terme "stockage d'énergie" est souvent employé pour désigner le stockage de matière qui contient cette énergie.
On s'intéressera ici principalement à l'opération consistant à créer un stock à partir d'énergie disponible, et non directement de la gestion des stocks (notamment des stocks d'énergie fossile) ou du déstockage.
Ceci nous permettra d'expliquer pourquoi il vaut mieux vendre la production à EDF que de la stocker à un usage privatif.
Intérêt:
Le stockage d'énergie est un enjeu à la hauteur de la consommation d'énergie : primordial.
Pour les états, l'indépendance énergétique est stratégiquement et économiquement essentielle. Pour les individus et les entreprises, une énergie disponible à la demande, sans coupure inopinée, est un confort et une commodité pour la production.
Même pour la "production d'énergie", le stockage est essentiel : en réalité, ce qu'on appelle couramment et économiquement "production d'énergie" n'est pas, physiquement, de la production, mais de la transformation d'un stock d'énergie potentielle (charbon, eau stockée en hauteur, matière fissible ...) en une énergie directement utilisable pour un travail (électricité, travail mécanique).
Le stockage consiste donc à reconstituer un stock d'énergie potentielle à partir d'une énergie immédiatement disponible, mais dont on préférait disposer plus tard, parce qu'on sait que les besoins seront plus importants. Cela est en particulier indispensable quand l'énergie immédiatement disponible est variable dans le temps, comme c'est le cas de toutes les énergies renouvelables (solaire, éolienne, biomasse, ...).
Stockage de l'électricité:
L'électricité est une énergie secondaire, c'est-à-dire qu'elle résulte de la transformation d'énergie primaire.
Autre caractéristique :
cette énergie n'est pas stockable (sauf dans un condensateur): l'électricité produite est instantanément consommée ou perdue. Le problème de stocker ce type d'énergie est en fait celui de la produire rapidement sur des systèmes autonomes (non reliés à un réseau de production). C'est ce qu'on obtient par exemple en utilisant le principe de la pile ou de la batterie, basé sur une réaction chimique : une pile stocke des produits chimiques qui vont réagir et produire de l'électricité à la demande. Ces technologies présentent des inconvénients majeurs qui limitent leur utilisation : leur poids, leur coût, leur faible productivité et, dans certains cas, la dangerosité des composants ou leur aspect polluant (acides, plomb).
Sait-on stocker l'électricité solaire?
On sait très facilement stocker la production de quelques mètres carrés de modules photovoltaïques dans des accumulateurs, car il s'agit de petites quantités d'électricité.
Hélas, l'utilisation d'accumulateurs n'est pas écologiquement souhaitable car ils sont généralement composés de métaux toxiques (plomb, cadmium, nickel) et leurs filières de recyclage sont généralement très polluantes.
Des accumulateurs alcalins au manganèse, donc logiquement beaucoup moins polluants, mais de petite taille (R03 et R6), arrivent maintenant sur le marché, mais ils sont encore chers et nécessitent des chargeurs spécifiques.
Pour stocker d''importantes quantités d'électricité, ce n'est réalisable actuellement que dans des barrages, or il n'existe plus de grands sites en Europe, leur construction soulève à juste titre de plus en plus d'opposition et le rendement global n'est pas bon.
Une voie d'avenir peut être l'utilisation de l'électricité solaire pour produire de l'hydrogène par électrolyse de l'eau. Pour arriver à des solutions intéressantes, il reste de nombreux problèmes techniques à résoudre.
En resumé:
L'électricité ne se stocke pas, elle ne fait que circuler dans les fils.
Au sein d'une ville par exemple, la puissance fournie par le réseau électrique est en permanence égale à la puissance demandée par les consommateurs.
En France, toutes les centrales électriques sont interconnectées et mettent en commun leurs productions. Elles ajustent ainsi à tout moment la distribution électrique. Certaines centrales fonctionnent à leur rendement maximum. Pour d'autres centrales, la production est ajustable.
C'est le cas des centrales hydrauliques notamment, où en ouvrant les vannes, on permet à davantage d'eau de faire tourner des turbines. Celles-ci augmentent alors leur vitesse et on produit plus de courant électrique.