Certes, le stockage d'électricité existe déjà à grande échelle en France. Il est assuré par des stations de pompage-turbinage pour une capacité totale de 5,5 GW. Mais il s'agit là de réserves d'électricité de grande dimension, activables à l'échelle du pays, et sur un pas de temps saisonnier. Pas pour couvrir des pointes horaires. Cette technique dispose encore d'un potentiel de développement – 3 GW selon le rapport Poignant-Sido sur la pointe électrique – à condition d'investir des sommes trop importantes, dans une économie de marché où les ouvrages sont susceptibles de changer d'exploitant au gré des remises en concession. À plus petite échelle, d'autres solutions de stockage se développent : air comprimé, hydrogène, méthane, batteries, volants d'inertie, matériaux à changement de phase, dans l'ordre décroissant des puissances déploya-bles. Mais il n'y a pas que la taille qui compte ; les autres paramètres clés sont la rapidité d'exécution d'un cycle de chargement-déchargement, la densité d'énergie accumulable et la durée de vie. « La question des stockages de grande puissance pose la question de la durée de mobilisation et de mise en route. Le stockage électrochimique pose la question de la durée de vie des batteries, du fait des nombreux cycles chargement-déchargement », témoigne à ce propos Dominique Maillard, le patron de RTE. La filiale d'EDF gestionnaire du réseau de transport d'électricité est directement concernée par le sujet, car elle a la charge de l'équilibre entre offre et demande.
Non loin de Nice, à La Croix-Valmer, c'est le risque de saturation du réseau, très sollicité l'été pour cause de forte fréquentation touristique, qui a motivé l'installation d'un système de stockage. Couplé à une centrale photovoltaïque de 35 kWc en toiture d'un bâtiment public, ce dernier sollicite le vecteur hydrogène : en cas d'offre excédentaire par rapport à la demande, une « Greenenergy Box » électrolyse de l'eau pour former de l'hydrogène, transformable plus tard en électricité dans une pile à combustible à membrane échangeuse de protons. « Elle servira à compenser une baisse de production ou prendre le relais du réseau électrique en cas de coupure », explique Areva, le fournisseur. Toujours en Paca, on retrouve un système similaire à Lambesc, près d'Aix-en-Provence, mais cette fois à base de batteries au plomb : dans le cadre du programme Premio, initié avec EDF, 23 modules photovoltaïques de 700 Wc y déchargent leur production. De l'autre côté de la frontière italienne, c'est également la fragilité du réseau qui a conduit un consortium mené par Enel à faire appel à du stockage d'énergie renouvelable. Au sud de l'Italie, la région des Pouilles s'apparente à une péninsule électrique, certes richement dotée en puissance renouvelable installée (3 500 MW d'éolien, de solaire et de biomasse), mais à la production très variable. Doté d'un budget de 24 millions d'euros, le projet Ingrid, auquel participe la firme grenobloise McPhy, consistera à déployer une capacité de stockage de 39 MWh sous forme d'hydrogène solide.
De manière générale, plus le stockage offre un temps de réaction rapide, plus il peut prétendre à des applications d'équilibrage du réseau sur un pas de temps court, journalier voire infra-journalier. Manque de chance, les stockages les plus prompts au démarrage sont ceux qui offrent le moins de volume d'énergie emmagasinable. « C'est pour cela qu'en matière de stockage, il faut raisonner à nœuds de réseaux différents. Plus on descendra dans l'échelle, par exemple sur des microréseaux à l'échelle d'un îlot urbain, plus un stockage pourra prétendre faire de l'équilibrage sur un pas de temps court, en rythme infrajournalier, voire horaire », souligne Laurent Schmitt, directeur de la stratégie et de l'innovation chez Alstom Grid. À l'échelle microlocale, les batteries deviennent la solution de prédilection, d'autant qu'elles se déclinent en plusieurs familles plus ou moins rapides à réagir. « Les batteries sodium soufre autorisent un équilibrage jour/nuit, les batteries au lithium ion un équilibrage horaire », distingue ainsi Laurent Schmitt.