Quelle électricité en France pour 2035 AR v6 © Alain RICAUD Nov-Déc 2019 Page 71
Le stockage de l’électricité est d’autant plus difficile et coûteux que sa durée est longue ; le pire étant le stockage intersaisonnier. Le mix ENR doit être choisi en cohérence avec la saisonnalité de la consommation qu’il est possible d’infléchir à long terme : l’isolation des bâtiments permet de moins consommer en hiver et la climatisation peut absorber des surproductions solaires en été. Dans un second temps, le système de stockage doit être optimisé en fonction de la durée des fluctuations de la demande et des ENR ; la maintenance-arrêt des centrales nucléaires en été permet de délivrer une puissance en hiver supérieure à celle en été de l’ordre de 18 GW, ce qui équivaut à une capacité de stockage/déstockage de 9 GW.
Un premier panorama des possibles immédiats en matière de stockage est ici esquissé : les réservoirs hydrauliques (STEP) pouvant fournir une solution pour les fluctuations hebdomadaires et les batteries pour traiter les fluctuations journalières. Au-delà de 2035, d’autres techniques de stockage ou d’énergie embarquée devenues matures devront prendre le relais. Mais entre l’utilisation industrielle et banalisée de l’Hydrogène, la circulation du biogaz dans les réseaux d’ENGIE ou la généralisation de la méthanation, on ne peut pas dire aujourd’hui quelles techniques s’imposeront en fonction d’autres conditions technico-économiques et de leurs impacts environnementaux. La réflexion pourra donc évoluer.
Des productions et des demandes saisonnières78
Les productions éolienne et photovoltaïque (PV) sont variables et fluctuent en fonction des conditions météorologiques : en France, les productions éoliennes sont maximales les mois d’hiver, alors que les productions PV le sont en été.
Concernant les consommations, la demande énergétique est caractérisée par une courbe de charge; celle-ci peut être constante au cours de la journée et variable au cours de l’année. Elle peut être totalement aléatoire, mais avec des périodes de maxima et de minima statistiquement connues. Des profils très différents existent en Europe. La pointe de la consommation en France a lieu en hiver. En Grèce, elle a lieu en été et le profil de l’Allemagne est relativement plat.
La variabilité des productions éoliennes et solaire vient se combiner avec celle de la demande. Ainsi, pour de faibles taux de pénétration des ENR (jusqu’à 15% de solaire et éolien combinés) , c’est la variabilité de la demande qui reste prépondérante. Les fluctuations des productions des énergies renouvelables variables s’ajoutent aux fluctuations importantes de la demande ; au final, tout se passe comme si les ENR produisaient « en base », c’est à-dire en continu, et que les fluctuations de la demande avaient été décalées dans le temps. En France, cette situation perdure jusqu’à une pénétration des ENR de 30 % de la consommation (en comptant les 13 % d’énergie hydraulique).
Pour de plus fortes pénétrations des ENR, la variabilité de leurs productions devient prépondérante. Les fluctuations de la demande connaissent des cycles journaliers, hebdomadaires et saisonniers. Celles de la production photovoltaïque sont journalières et celles de l’éolien peuvent être sur de plus longues périodes. Les durées de stockage peuvent être très variables, de quelques heures pour compenser des passages nuageux, de 12h pour les utilisations nocturnes, de plusieurs jours pour un usage quotidien répétitif, de plusieurs mois pour le lissage inter saisonnier.
78 https://www.ecologique-solidaire.gouv.fr/sites/default/files/Théma%20-20Croissance%20de%20l%27éolien%20et%20du%20solaire.pdf