Stockage gravitaire et STEP

Monter une masse, c’est stocker de l’énergie

Monter une masse demande de l’énergie ; la laisser redescendre la rend. C’est le principe du stockage gravitaire, et l’énergie stockée se calcule simplement :Faisons le calcul pour 1 m³ d’eau, soit une tonne, montée de 100 m : 1 000 × 9,81 × 100 ≈ 981 000 J, soit environ 0,27 kWh.

C’est peu ! Une tonne d’eau hissée à la hauteur d’un immeuble de trente étages ne contient pas plus d’énergie qu’une batterie lithium de 2 ou 3 kg. Le stockage gravitaire n’est donc intéressant qu’à une condition : disposer de quantités énormes et d’un grand dénivelé. Autrement dit, de montagnes et de lacs.

Sur une île : l’exemple d’El Hierro

Sur un réseau insulaire, le stockage prend une autre dimension : sans voisin pour absorber les surplus ou combler les manques, chaque kilowattheure éolien ou solaire doit être consommé à l’instant, ou perdu.
Aux Canaries, la petite île d’El Hierro a relevé le défi en associant un parc éolien à une STEP : un réservoir aménagé dans un ancien cratère volcanique, en hauteur, et un bassin en contrebas. Le vent remonte l’eau quand il souffle fort, l’eau redescend quand il faiblit. L’île couvre ainsi une part importante de ses besoins électriques sans brûler de fioul.

Et le château d’eau ?

Il stocke de l’eau, pas vraiment de l’électricité : l’eau qui en redescend alimente les robinets, pas une turbine. Mais il joue un rôle voisin : les pompes le remplissent de préférence pendant les heures creuses, et c’est la gravité qui assure la pression en journée. Une consommation électrique déplacée dans le temps, c’est déjà une forme de stockage.

Et sans montagne ?

Faute de relief, des projets remplacent l’eau par des masses solides : blocs de béton empilés par des grues automatisées, poids descendus dans d’anciens puits de mine, trains lestés sur une pente.
L’idée est séduisante, sans usure chimique ni ressource rare. Mais le calcul de l’écran 1 reste implacable : chaque tonne, montée de 100 m, ne stocke que 0,27 kWh. Pour stocker 1 MWh, il faut hisser environ 3 700 tonnes à 100 m de haut. Ces solutions restent donc limitées à des capacités modestes, et leur avenir économique est encore incertain.

Ce qu’il faut retenir :

le stockage gravitaire est imbattable en durée de vie et en taille quand la géographie s’y prête, et quasi impossible à miniaturiser. Il n’y aura jamais de STEP dans un garage.