Le stockage : un défi à relever
Pour lutter contre le changement climatique, on investit de plus en plus dans les sources renouvelables. Celles-ci émettent, comme l’énergie nucléaire, très peu de CO2. Les énergies renouvelables dépendent des conditions météorologiques et ne sont donc pas disponibles en permanence. Le stockage d’électricité sera donc nécessaire pour disposer d’électricité de façon constante. Quelle est la situation en Belgique en terme de capacité de stockage d'énergie d'ici 2025 et après ?
Sans énergie nucléaire, nous aurons besoin d’une capacité de stockage supérieure
L’énergie nucléaire est une source d’électricité constante, produisant de grandes quantités d’électricité, 24 h sur 24 et 7 jours sur 7. Elle est complémentaire aux énergies renouvelables intermittentes (comme le soleil et le vent) et affiche des émissions de CO2 aussi basses que les renouvelables.
Si nous sortons du nucléaire en 2025, nous aurons recours aux énergies renouvelables. Étant donné que les énergies solaire et éolienne sont intermittentes, nous devrons par conséquent pouvoir compter sur un stockage d’énergie performant qui nous permettra de disposer d’électricité à tout moment. Ce qui représente aujourd’hui un grand défi.
Sans stockage suffisant, nous aurions une augmentation des énergies fossiles et des importations
Il est en effet plus que probable que la sortie du nucléaire serait compensée par des nouvelles centrales au gaz, qui émettent 30 plus CO2 que les centrales nucléaires. L’impact négatif sur nos objectifs climatiques seraient énorme.
L’augmentation d’importation d’électricité non plus ne serait pas sans conséquences. Notre capacité d’importation est limitée et seule l’électricité importée depuis la France est majoritairement décarbonée. 75% de l’électricité française est en effet produite par l’énergie nucléaire.
Le stockage d'énergie après la sortie du nucléaire en 2025
Si nous sortons du nucléaire en 2025, le stockage de grandes quantités d'énergie deviendrait une nécessité urgente :
- Notre pays dispose pour le moment d’une capacité de stockage de 1,3 gigawatts pouvant être utilisée pendant 3 à 4 heures. Notre capacité de stockage actuelle en Belgique provient, dans sa totalité, de nos trois centrales par pompage : Coo I et II, et Plate Taille. Nous l’utilisons d’ores et déjà pour compenser certaines pointes de consommation, par exemple quand il n’y a pas de vent.
- Vu les faibles différences d’altitude dans notre pays, les possibilités de développement de l’hydro-électricité sont limitées. C’est pourquoi la Belgique mise plutôt sur le développement de batteries de stockage.
- D’ici 2025, nous ne pouvons pas anticiper les avancées majeures possibles en matière de stockage d’énergie à grande échelle.
- L’ambition est de développer d'ici 2025 une capacité de stockage de 160 MW, dont 120 MW sont fournis par pompage et 40 MW via batteries.
- Selon le scénario le plus optimiste, deux systèmes de stockage par batteries pourraient nous procurer une capacité de stockage allant jusqu’à 1,8 GW en 2030.
Stockage d’énergie et adaptation du réseau d’électricité : deux conditions essentielles
Le stockage à grande échelle : au stade de recherche
Les énergies renouvelables constituent une solution, mais on ne peut pas anticiper toutes leurs périodes de production d’électricité. Elles sont intermittentes. Le surplus doit être stocké quand la demande en électricité est faible et restitué dans les moments de forte consommation. D’où la nécessité de solutions de stockage d’importantes quantités d’électricité.
C’est une technologie très prometteuse, mais les recherches sont toujours en cours.
L’adaptation de notre réseau électrique : indispensable pour le stockage d’énergie
Notre réseau électrique actuel est basé sur une production centralisée, issue d’installations de grande capacité et distribuée via un réseau de transport important. À l’avenir, la production d’électricité sera également décentralisée. Concrètement, cela signifie que l’électricité sera produite, stockée et consommée par de nombreuses unités de petite capacité, proches du consommateur (smart grids, microgrids, prosumers, …).
Notre réseau électrique est déterminant pour l’avenir du stockage : plus il sera adapté à la production décentralisée, plus il permettra de fournir et de distribuer l’électricité d’une autre façon.
Mais l’évolution de notre réseau électrique est lente. C’est un facteur à ne pas négliger étant donné qu’il fait planer l’incertitude quant au potentiel de la capacité de stockage.
Les technologies de stockage existantes
L’hydro-électricité
L’hydro-électricité est actuellement la technologie la plus efficace pour stocker l’énergie.
Dans les centrales hydro-électriques, pendant les pointes de consommation d’électricité, l’eau est déversée des bassins supérieurs vers le bassin inférieur. L’eau entraîne des turbines qui génèrent de l’électricité. À l’inverse, lorsque la consommation est réduite, le restant de l’électricité est utilisé pour faire remonter l’eau par pompage.
Les centrales hydro-électriques fournissent une grande quantité d’énergie, immédiatement disponible pour un certain nombre d’heures. Par contre, leur installation exige un relief montagneux et a un impact sur l’environnement et les populations.
Les batteries
Les batteries sont les systèmes de stockage du futur. Elles permettent de stocker les surplus d’électricité venant des pics de production des éoliennes et des panneaux solaires. Lorsque la production dépassera la demande, l’électricité sera stockée, et vice versa. Combiné aux renouvelables, le stockage d’électricité peut, à terme, constituer une solution durable.
Mais les batteries, opérationnelles aujourd’hui, ne peuvent stocker que des quantités d’électricité limitées. Le potentiel des batteries du futur est énorme. Toutefois, nous ne savons pas exactement quand nous pourrons disposer de batteries capables de stocker de grandes quantités d’électricité, économiquement viables et bas-carbone*.
Découvrez d’autres solutions de stockage, au stade de recherche, au bas de cet article.
Bon à savoir
La différence entre la capacité et l’électricité produite
C’est une distinction importante lorsque nous parlons de stockage. En 2016, les énergies renouvelables en Belgique ont totalisé une capacité de 6903 MW et elles ont fourni 14,2 térawattheures (TWh) effectifs d’électricité. Cela signifie qu’elles ont fonctionné pendant 2057 heures, ce qui représente 23% du temps.
Les centrales nucléaires belges ont une capacité de 5918 MW et ont fourni, en 2016, 43,5 TWh d’électricité. Cela signifie qu’elles ont fonctionné quelque 7350 heures par an, ce qui représente 84% du temps*.
D'où viennent ces infos ?
La transition énergétique est un défi pour notre société. Elle a des impacts à différents niveaux, comme nous le voyons dans la ligne du temps et dans les critères importants de la transition énergétique. Partant d’études récentes et reconnues, de nombreuses questions se posent lorsque nous pensons à l’avenir, après 2025.
En se basant sur ces études, le Forum Nucléaire belge a interprété et analysé l’impact possible d’une sortie du nucléaire. Les chiffres, analyses et informations sont entièrement basés sur des études récentes externes et reconnues. (Voir la liste ci-dessous des sources et études, la liste n’est pas exhaustive.)
* Les différentes études et analyses consultées :
- Agence internationale de l’énergie, « World Energy Outlook 2017 », 2017
- Bureau fédéral du Plan, « Éclairage sur des enjeux de la politique énergétique belge confrontée au défi climatique », 2007
- Bureau fédéral du Plan, « 2030 Climate and Energy Framework for Belgium -Impact assessment of a selection of policy scenarios up to 2050 », 2015
- Bureau fédéral du Plan, « Étude sur les perspectives d’approvisionnement en électricité à l’horizon 2030 », 2015
- Bureau fédéral du Plan, « Marché de l’électricité : facteurs influençant la formation des prix de gros dans une petite économie ouverte - Enseignements tirés de la relance du nucléaire en Belgique », 2016
- Bureau fédéral du plan, « Le paysage énergétique belge à l’horizon », 2017
- Bureau fédéral du Plan, « Impact du Pacte », 2018
- Cinquième rapport d’évaluation du GIEC, « Résumé à l’intention des décideurs », 2014
- Elia, « Electricity scenarios for Belgium towards 2050 », 2017
- Energyville, « Energy transition in Belgium - choices and costs », 2017
- Itinera Institute, « Blackout in the coming years? », 2015
- PwC, « Réussir la transition énergétique », 2016
- SPF Économie et Bureau fédéral du Plan, «L’étude prospective électricité à l’horizon 2030 », 2015
- Université de Gand (Albrecht et Laleman), « The challenge for a nuclear phase out in Belgium », 2013
- Université de Gand, « Policy trade-offs – Belgian Electricity System », 2015
- Agence Internationale de l’Énergie (AIE), “Key Energy Data Belgium”, 2016
- De Tijd, "Stuwmeer in Ardennen stap dichterbij", 2018
- SPF Economie, P.M.E., Classes moyennes et Energie, "Studie inzake de mogelijkheden tot opslag van elektriciteit", 2015