La Suisse souhaite atteindre zéro émission nette d’ici à 2050. Pour y parvenir, elle doit donc remplacer les énergies fossiles par des énergies renouvelables. Toutefois, le rendement des installations dépend des conditions météorologiques, de l’heure de la journée et de la saison. Pour concilier l’offre et la demande, il faut donc recourir à des solutions de stockage, qui améliorent par ailleurs le bilan carbone puisque l’on a moins besoin de mazout et de gaz pour couvrir les pics de charge.
Stockage de l’électricité: les batteries permettent plus de flexibilité
Les accumulateurs peuvent stocker provisoirement et localement l’énergie solaire excédentaire pour ensuite alimenter les consommateurs et les consommatrices dans leur ménage, les voitures électriques ou les pompes à chaleur. Cela augmente considérablement l’autoconsommation et, de fait, la rentabilité des installations photovoltaïques. Outre les exploitants, le stockage profite également au réseau électrique. Ainsi, en cas de surproduction, il n’est pas nécessaire par exemple de déconnecter une installation solaire en raison d’une menace de surcharge du réseau. À l’inverse, si la demande est supérieure à l’offre, les pics de charge peuvent être couverts grâce à l’énergie stockée localement, ce qui stabilise le réseau et réduit les coûts. La batterie lithium-ion fait aujourd’hui office de stockage d’électricité standard, les alternatives comme les batteries sodium-ion ou les batteries au sodium ne s’étant pas encore établies. Il en va de même pour la charge bidirectionnelle, qui utilise la batterie d’un véhicule électrique comme système de stockage d’électricité local.
Accumulateurs de chaleur: sondes géothermiques et réservoirs
Transformer l’énergie solaire en énergie thermique constitue une alternative au stockage des excédents de l’énergie solaire. La chaleur est ainsi stockée pendant des semaines voire des mois, afin d’être réutilisée pour le chauffage et l’eau chaude en cas de besoin. Les accumulateurs de chaleur viennent ainsi compléter les systèmes de chauffage renouvelables comme les pompes à chaleur ou les réseaux thermiques. Certains types d’accumulateurs peuvent également servir de puits de chaleur en été, afin de refroidir les bâtiments en consommant peu d’énergie. Les plus répandus en Suisse sont les accumulateurs de chaleur à sondes géothermiques et les accumulateurs thermiques à réservoir. Les accumulateurs de glace, quant à eux, constituent une variante intéressante, car moins encombrante.
Hydrogène et méthane: le stockage saisonnier
L’énergie solaire excédentaire peut également être stockée de manière saisonnière en étant transformée en un gaz neutre en CO2 comme l’hydrogène ou le méthane («Power-to-Gas»). En cas de besoin, le gaz peut servir à produire de la chaleur ou de l’électricité, ou faire office de carburant pour les véhicules. L’hydrogène est produit par l’électrolyse de l’eau, le rendement de cette transformation pouvant atteindre 80%. Une transformation ultérieure en méthane présente l’avantage que celui-ci peut être injecté dans le réseau de gaz naturel et ne nécessite pas d’infrastructure séparée. Bien qu’il dépende des procédés utilisés, le rendement global se situe aujourd’hui entre 50 et 70% dans le meilleur des cas et n’est pas encore rentable.
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