Situation énergétique initiale

Les transformations futures dans les structures de production d'électricité augmentent le besoin en capacités de stockage à moyen et à long terme. La technologie d'accumulation par pompage est désormais disponible et rentable. D'autres technologies tels que les accumulateurs pneumatiques à forte efficacité ne sont qu'au début de leur développement.

Actuellement, les accumulateurs électrochimiques à base de lithium sont considérés comme porteurs d'avenir pour l'utilisation dans des véhicules hybrides ou électriques. Le gouvernement fédéral mise sur un parc de véhicules électriques d'un million de véhicules d'ici 2020 conformément aux objectifs fixés sur la « plateforme nationale mobilité électrique ». Dans ce contexte, le ministère fédéral de l'Économie et de l'Énergie a créé l'axe prioritaire de la promotion de la recherche « Éléments clés de l'électromobilité ». À long terme, les accumulateurs électrochimiques devraient également jouer un rôle dans le réglage des réseaux électriques. À l'heure actuelle, les accumulateurs électrochimiques disponibles ne disposent pas encore des spécificités techniques et économiques nécessaires aux deux cas de figure d'emploi.

Les accumulateurs thermiques sont utilisés dans les domaines de la conversion de l'énergie, de l'approvisionnement énergétique et dans tous les secteurs de la consommation finale. Ils constituent un élément clé pour l'augmentation de l'efficacité énergétique et apportent une contribution essentielle à l'optimisation des systèmes d'approvisionnement énergétique (systèmes de cogénération).

Étant donné la raréfaction attendue et donc l'enchérissement des énergies primaires, les accumulateurs physiques tels que l'hydrogène deviennent de plus en plus intéressants en tant qu'alternatives aux combustibles et carburants classiques.

Développement technologique et structure de la promotion

Jusqu'il y a quelques années, la promotion de la recherche en matière d'accumulateurs ne comptait pas parmi les priorités du programme sur la recherche énergétique parce que les accumulateurs ne revêtaient que peu d'importance dans le contexte du réglage des réseaux électriques et que des percées essentielles en matière d'accumulateurs électrochimiques étaient plutôt rares.

Au cours des dernières années cependant, la donne a considérablement changé. À l'avenir, le rôle joué par les accumulateurs dans les réseaux électriques va augmenter énormément et les nouvelles technologies lithium-ion sont très prometteuses en ce qui concerne l'utilisation dans la mobilité électrique grâce à leur rendement et leur puissance très élevés. Le BMWi souhaite établir l'Allemagne comme un site leader de la production de cellules de batteries dans le cadre de l'alliance européenne énergétique. Afin de soutenir les entreprises participantes, il débloque un milliard d'euros d'ici 2022 provenant du fonds « climat-énergie ».

Les accumulateurs offrent un large éventail de technologies et d'applications et les différents développements technologiques sont très hétérogènes. C'est la raison pour laquelle une grande partie des activités liées au développement d'accumulateurs stationnaires est réalisée dans le cadre de « l'initiative de recherche accumulateurs d'énergie »(en allemand) initiée conjointement par le ministère fédéral de l'Économie et de l'Énergie (BMWi) et le ministère fédéral de la Formation et de la Recherche (BMBF).

Priorités de recherche stratégiques

Les domaines suivants font l'objet de l'initiative de promotion interministérielle consacrée aux accumulateurs stationnaires :

  • accumulateurs électriques (batteries, accumulateurs pneumatiques, accumulateurs virtuels, condensateurs, stockage d'énergie par volant d'inertie, accumulation par pompage),
  • accumulateurs physiques (transformation de quantités variables d'électricité en hydrogène et méthane, stockage géologique, reconversion en électricité d'accumulateurs physiques),
  • accumulateurs thermiques (matériaux et principes de construction, concepts pour centrales héliothermiques et pour l'approvisionnement dans des bâtiments, intégration dans les réseaux de chaleur),
  • sujets généraux (gestion d'accumulateurs distribués, procédures de production, analyses des systèmes et acceptation des accumulateurs).

Les activités du BMWi sont notamment axées sur les applications mobiles qui n'entrent pas dans l'initiative de promotion conjointe citée ci-dessus :

  • accumulateurs électriques avec accent sur le développement de la technologie lithium,
  • accumulateurs physiques, notamment dans le contexte du recours à l'hydrogène,
  • accumulateurs thermiques dans le contexte de l'efficacité, de la disponibilité et des coûts lors de leur usage dans des centrales, des processus industriels et dans les bâtiments.

Exemples

Vous trouverez la présentation de projets exemplaires sur le site Internet de l'initiative de recherche accumulateurs d'énergie.