Stockage d’énergie : EDF investit des milliards dans la STEP « à l’ancienne »
Les centrales hydroélectriques peuvent servir de batteries géantes, essentielles à l’équilibre du réseau électrique. Actuellement, EDF exploite six stations de transfert d’énergie par pompage-turbinage en France, totalisant près de 5 GW de puissance.
Pour le grand public, le terme « stockage énergétique » évoque presque systématiquement les batteries solaires. Pourtant, à une échelle de réseau électrique plus large, il existe une technologie bien plus ancienne et éprouvée : l’hydroélectricité.
Moins mise en avant que les batteries lithium-ion, cette solution a prévalu dans le domaine du stockage d’électricité à l’échelle mondiale depuis plusieurs décennies. Son appellation technique est la station de transfert d’énergie par pompage-turbinage, souvent abrégée en STEP.
Ces installations sont principalement conçues pour absorber les surplus d’électricité lorsque la production dépasse la demande, puis pour restituer cette énergie lors des pics de consommation.
Comment fonctionne une STEP ?
Une STEP est composée de deux réservoirs situés à des altitudes différentes, l’un étant nécessairement en hauteur par rapport à l’autre. Ces réservoirs sont reliés par des conduites, et l’installation inclut également un groupe électromécanique réversible, capable de fonctionner en mode pompe ou en mode turbine.
Comme pour toute technologie de stockage, son fonctionnement se décompose en deux phases : la « charge » et la « décharge ». La phase de charge correspond au pompage.
Lorsque la production d’électricité dépasse la consommation, par exemple durant les heures creuses, l’électricité excédentaire alimente le groupe. Concrètement, cette énergie est utilisée pour pomper l’eau du réservoir inférieur vers le réservoir supérieur. L’eau est alors stockée en altitude, sous forme d’énergie potentielle, jusqu’à ce que la demande du réseau augmente.
En ce qui concerne la décharge, soit la restitution de l’électricité, celle-ci se traduit par le turbinage. Lorsqu’une pointe de consommation se produit, le processus s’inverse. L’eau du réservoir supérieur est libérée et descend vers le réservoir inférieur grâce à la gravité. En traversant la conduite, elle entraîne une turbine connectée à un alternateur, ce qui permet de produire de l’électricité immédiatement injectée dans le réseau.
Le rendement d’une STEP se situe généralement entre 70 et 80 %. En d’autres termes, pour 100 MWh d’électricité consommés lors du pompage, environ 70 à 80 MWh sont restitués.
Un pilier de la filière stockage, mais désormais détrôné par les batteries
Malgré la montée en puissance des batteries, les STEP demeurent aujourd’hui les principales solutions déployées pour équilibrer le réseau français. EDF en exploite six sur le territoire, totalisant près de 5 GW de puissance. Il s’agit :
- de la STEP de Grand’Maison en Isère (1 800 MW, la plus grande du pays),
- de celle de Montézic en Aveyron (910 MW),
- de Revin dans les Ardennes (800 MW),
- de Super-Bissorte en Savoie (730 MW),
- du Cheylas en Isère (480 MW),
- et de La Coche, également en Savoie (380 MW).
Face à un besoin croissant de flexibilité du réseau, l’énergéticien prévoit d’ajouter 3,5 GW supplémentaires à son parc.
À l’échelle mondiale, cependant, le paysage du stockage commence à changer. Bien que les STEP aient longtemps constitué la pierre angulaire du stockage énergétique mondial, les batteries sont devenues un concurrent redoutable.
Une analyse réalisée par le cabinet Rystad Energy révèle que l’année 2025 marque un tournant. En effet, la puissance globale de stockage d’énergie via batteries a franchi le cap des 250 GW, surpassant pour la première fois celle du pompage-turbinage.