Différentes constantes de temps
Les intermittences de production et les variations de consommations sont caractérisées par des constantes de temps différentes.
Ainsi, les systèmes de stockage – déstockage, pour être pertinents, doivent être différenciés et dimensionnés sur des constantes de temps différentes.
Trois types de stockage sont pris en compte dans l'étude.
Court terme
Tout d'abord un stockage court terme dimensionné sur une durée de déstockage typique de quelques heures. En termes de technologies associées, il s'agit pour ce type de stockage, de systèmes par air comprimé ou par batteries. Ces deux technologies sont actuellement bien maîtrisées. |  |
Moyen terme
Le stockage moyen terme, d'une durée typique de décharge d'une trentaine d'heures, correspond à une gestion infra-hebdomadaire et correspond plus particulièrement à l'éolien pour lequel les variations, intégrées sur l'échelle nationale, sont typiquement de quelques jours. |  |
La technologie particulièrement identifiée et associée à ces capacités de stockage sont des STEP : Stations de Transfert d'Energie par Pompage.
Située en montagne, une STEP est composée de deux bassins séparés par un dénivelé important, et d'une centrale hydroélectrique associant une turbine et une pompe. Le stockage se fait par pompage, le déstockage par turbinage.
C'est la technique la plus ancienne et la mieux maîtrisée de stockage de l'électricité. Elle est déjà mise en service à l'heure actuelle depuis de nombreuses années.
Contrairement aux autres moyens de stockage et du fait de la nécessité d'un dénivelé important, les STEP sont implantés, pour le modèle, dans les zones géographiques présentant cette caractéristique.
Inter-saisonnier
Le troisième type de stockage intégré au modèle porte sur la constante de temps la plus longue, il s'agit d'un stockage inter-saisonnier. |  |
Les filières retenues pour cette étude sont les filières « Power to Gas » par méthanation et « Gas to Power ».
La filière « Power to Gas » par méthanation consiste dans une première étape produisant de l'hydrogène par électrolyse en absorbant le surplus de production électrique. La seconde étape permet de produire du biométhane à partir de la réaction de méthanation :
Le biométhane est alors stocké ou injecté dans le réseau gaz et utilisé en « Gas to Power » par les mêmes filières que le biométhane issue de la méthanisation.
Les hypothèses de coûts et de performance de ces filières sont issues d'une étude ADEME dédiée à ces technologies.
Parmi les technologies de stockage retenues, cette dernière est sans doute, à ce jour, la moins validée.
Cependant, c'est la technologie, à ce jour, la plus prometteuse pour du stockage inter-saisonnier et des expérimentations en vraie grandeur sont actuellement en cours.
