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Article

1 - LES DIFFÉRENTES TECHNOLOGIES STATIONNAIRES DE STOCKAGE DE L’ÉLECTRICITÉ

2 - RÔLES TECHNIQUES ET MODÈLES ÉCONOMIQUES DU STOCKAGE D’ÉNERGIE DANS LE SYSTÈME ÉLECTRIQUE

3 - STRATÉGIES DE GESTION DU STOCKAGE DANS LES RÉSEAUX ÉLECTRIQUES

  • 3.1 - Gestion de l’intermittence de la production d’énergie renouvelable
  • 3.2 - Stabilisation de la fréquence
  • 3.3 - Réglage de tension
  • 3.4 - Optimisation de la supervision des systèmes multi-sources avec stockage

4 - CAS D’ÉTUDE

5 - CONCLUSION

6 - GLOSSAIRE

7 - SIGLES, NOTATIONS ET SYMBOLES

Article de référence | Réf : D4814 v1

Conclusion
Gestion et valorisation du stockage dans les réseaux électriques

Auteur(s) : Dhaker ABBES

Date de publication : 10 sept. 2025 | Read in English

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RÉSUMÉ

Cet article traite de la gestion et de la valorisation du stockage dans les réseaux électriques, soulignant son rôle clé dans l’intégration des énergies renouvelables. Face à l’intermittence du solaire et de l’éolien, le stockage lisse les variations de production, assure la stabilité du réseau et améliore sa flexibilité. Il explore différentes technologies de stockage, comme les batteries, le pompage-turbinage et l’air comprimé, en abordant leurs applications, avantages et défis. Des cas d'application sont présentés, avant de conclure sur les enjeux environnementaux, notamment l’impact de l’extraction des matériaux et l’empreinte carbone, avec des perspectives de solutions durables pour accompagner la transition énergétique.

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Auteur(s)

  • Dhaker ABBES : Enseignant-chercheur Dr. Ing. HDR - Responsable de l’équipe Réseaux électriques L2EP – Junia Grande École d’Ingénieurs, Lille, France

INTRODUCTION

Le stockage de l’énergie est devenu un élément essentiel de la transition énergétique, notamment face à l’intégration croissante des énergies renouvelables dans les réseaux électriques. Les sources d’énergie renouvelables, telles que le solaire et l’éolien, bien que prometteuses en matière de réduction des émissions de carbone, souffrent de l’intermittence de leur production, créant ainsi des défis importants pour la stabilité et la fiabilité des systèmes électriques. Cette intermittence entraîne des écarts entre l’offre et la demande d’énergie, nécessitant des solutions de gestion flexibles. Dans ce contexte, les technologies de stockage de l’énergie se révèlent être des réponses adéquates pour lisser ces variations de production, stabiliser les réseaux et assurer une fourniture continue et fiable d’électricité, notamment en période de faible production ou de forte demande.

Les technologies de stockage permettent d’absorber l’excédent d’énergie lorsqu’elle est produite en trop grande quantité, de la conserver dans des systèmes adaptés, puis de la restituer ultérieurement pour répondre à la demande ou fournir des services auxiliaires tels que la régulation de la fréquence et l’équilibrage de la charge. En réduisant les écarts temporels entre la production et la consommation d’énergie, et parfois même géographiques dans certains systèmes décentralisés, le stockage devient un atout stratégique pour la gestion des réseaux électriques modernes.

Ce rôle central du stockage d’énergie est d’autant plus crucial à mesure que son déploiement se diversifie. Il peut désormais s’effectuer à différentes échelles, allant des installations centralisées aux systèmes décentralisés et aux micro-réseaux autonomes. Ces systèmes, à la fois connectés aux réseaux électriques principaux ou hors réseau, apportent une flexibilité indispensable, mais leur potentiel reste encore souvent limité par des défis réglementaires et économiques. En effet, les conditions de marché actuelles ne permettent pas toujours de valoriser l’ensemble des services que ces technologies peuvent offrir. De plus, certaines solutions de stockage demeurent coûteuses par rapport à des alternatives comme la production flexible ou l’extension des infrastructures de transmission d’énergie.

Historiquement, le stockage de l’énergie a été perçu principalement comme un moyen d’optimiser l’utilisation des ressources énergétiques dispatchables face à une demande fluctuante. Toutefois, avec la décarbonation croissante des systèmes énergétiques, il devient un levier essentiel pour améliorer l’efficacité globale, en permettant une meilleure exploitation des énergies renouvelables intermittentes. Dans cette optique, il est important d’adopter une approche systémique du stockage d’énergie, en valorisant la diversité des services qu’il peut offrir, tant dans les réseaux électriques centralisés que dans les applications à plus petite échelle, comme l’autoconsommation.

De ce fait, les principaux moteurs de l’augmentation de l’utilisation du stockage d’énergie incluent l’amélioration de l’efficacité énergétique, le soutien à l’intégration des ressources renouvelables variables, la montée en puissance de l’autoconsommation et de la production décentralisée d’énergie, ainsi que la nécessité croissante de renforcer la stabilité et la résilience des réseaux électriques. Ces défis sont amplifiés par l’électrification des secteurs d’utilisation finale, notamment dans les transports. L’optimisation de la gestion et de la valorisation du stockage s’impose ainsi comme un enjeu stratégique pour parvenir à un futur énergétique à faible empreinte carbone.

Cet article explore les différentes technologies de stockage de l’énergie, leurs applications et leur contribution à la gestion des réseaux électriques modernes. Il présente également les enjeux liés à leur déploiement, leurs avantages et leurs limitations, et propose une réflexion sur les stratégies nécessaires pour optimiser leur utilisation dans un contexte de transition énergétique.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-d4814


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5. Conclusion

En conclusion, le stockage de l’énergie s’affirme comme un levier incontournable dans la gestion et la valorisation des réseaux électriques, en particulier dans le contexte de la transition énergétique et de l’intégration croissante des énergies renouvelables. Face à l’intermittence des sources d’énergie renouvelables telles que l’éolien et le solaire, le stockage permet d’assurer une meilleure gestion de l’équilibre entre offre et demande, contribuant ainsi à la stabilité et à la fiabilité des réseaux électriques. En permettant de stocker l’énergie excédentaire produite lors des périodes de forte production pour la restituer lors des pics de consommation, le stockage joue un rôle clé dans les services de flexibilité, indispensables au bon fonctionnement du réseau.

Les technologies de stockage, qu’il s’agisse de batteries, de systèmes de pompage-turbinage, d’air comprimé ou de solutions émergentes comme l’hydrogène, ont démontré leur potentiel pour apporter des solutions adaptées à différents besoins, qu’il s’agisse de stockage à court terme ou de gestion de stockage inter-saisonnier. Toutefois, bien que ces technologies soient en constante évolution, des défis demeurent, notamment en termes de coûts, d’efficacité énergétique et de durabilité. La compétitivité du stockage énergétique dépendra en grande partie des avancées technologiques futures, qui permettront de réduire les coûts de production et d’améliorer la capacité de stockage.

Dans cette dynamique, il est également crucial de prendre en compte les aspects environnementaux du stockage d’énergie. L’analyse du cycle de vie (ACV) des technologies de stockage, de l’extraction des matériaux rares à leur production et recyclage, soulève des questions importantes sur leur empreinte écologique. La réduction des émissions de CO2 associée à ces technologies doit être envisagée dans une approche systémique, prenant en compte non seulement les gains en termes d’intégration des énergies renouvelables, mais aussi les impacts environnementaux tout au long de leur cycle de vie. L’adoption de solutions de stockage plus écologiques et de pratiques de recyclage efficaces sera essentielle pour garantir que ces technologies contribuent véritablement à la transition énergétique de manière durable.

Ainsi, à mesure que les technologies...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) -   Les STEP (stations de transfert d’énergie par pompage).  -  EDF R&D, (2013). https://www.edf.fr/sites/default/files/Lot%203/CHERCHEURS/Publications/utdstepweb.pdf

  • (2) - LAVERGNE (R.), PAVEL (I.), FAUCHEUX (I.) -   Stockage stationnaire d’électricité.  -  Synthèse et recommandations du thème de l’année 2018 de la Section ICM du CGE (2019).

  • (3) - CROTOGINO (F.), MOHMEYER (K.-U.), SCHARF HUNTORF (R.) -   CAES: more than 20 years of successful operation.  -  Spring 2001 Meeting, Orlando, Florida, USA, 15-18 April (http://www.fze.unisaarland.de/AKE_Archiv/AKE2003H/AKE2003H_Vortraege/AKE2003H03c_Crotogino_ea_Huntorf CAES_CompressedAirEnergyStorage.pdf). Traduction française par J. Estivalet « Le stockage d’air comprimé de HUNTORF : plus de 20 ans de succès dans l’exploitation » (http://www.inter-mines.org/docs/2013084315_stock2006_13.pdf).

  • (4) -   Hydrogène comment ça marche ?  -  Journal des énergies renouvelables n° 239 (2017).

  • (5) - OUDALOV (A.), CHERKAOUI (R.), BEGUIN (A.) -   Sizing...

DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES

1 Sites Internet

Technology Roadmap – Energy Storage, International Energy Agency (2014) https://www.iea.org/reports/technology-roadmap-energy-storage

Dossier le stockage de l’énergie, Revue de l’Électricité et de l’électronique (REE), n° 5, décembre 2022, janvier-février 2023. https://see.asso.fr/produit/ree-2022-5/

RTE France, La production et le stockage d’électricité : une augmentation nécessaire de la production bas-carbone, octobre 2023. https://assets.rte-france.com/prod/public/2023-10/2023-10-16-chapitre3-production-stockage-electricite.pdf

WATIER Alexandra, FERRARI Albert, Stockage de l’électricité : où en est-on ? Décryptage de la Fabrique Écologique, décembre 2020. https://www.lafabriqueecologique.fr/stockage-de-lelectricite-ou-en-est-on/

ADNOT Cécile (ECM 06) – AMBROISE Damien (ECL 14) – BARSACQ François (ECP 84, président de Centrale Énergies) – PROVOST DE LA FARDINIERE Romain (ECL 81) – RINGENBACH Cédric (ECN 96), Le Stockage de l’Énergie, dossier préparé par Centrale Énergie, 2017. https://www.centrale-energie.fr/spip/IMG/pdf/dossier_stockage_de_l_energie.pdf

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