FluidSTORY : étude de la faisabilité d’une solution d’avenir pour le stockage souterrain d’énergie

18.07.2016
Le projet FluidSTORY, cofinancé par l’Agence nationale de la recherche (ANR), a été lancé en 2016 pour une durée de 4 ans. Objectif : étudier la faisabilité de la technique EMO (Electrolyse-Méthanation-Oxycombustion), une solution d’avenir pour stocker l’énergie.

L’Europe vise 20% d’énergies renouvelables dans son mix énergétique d’ici 2020. Eolien, solaire, la plupart des sources sont intermittentes. Afin de trouver une bonne adéquation entre demande et production d’énergie et de garantir la stabilité des réseaux, il est nécessaire de trouver des solutions pour stocker l’énergie et pour la restituer quand on en a besoin. Le stockage massif d’énergie est donc un enjeu majeur pour réaliser la transition énergétique.

La plupart des énergies renouvelables sont intermittentes, il est donc nécessaire de trouver des solutions pour stocker l’énergie produite. © chungking - Fotolia

La plupart des énergies renouvelables sont intermittentes, il est donc nécessaire de trouver des solutions pour stocker l’énergie produite. © chungking - Fotolia

Une solution innovante pour la transition énergétique

Le BRGM coordonne le projet FluidSTORY, cofinancé par l’Agence nationale de la recherche (ANR) et initié en 2016. Doté de 2,1 millions d’euros et d’une durée de 4 ans, ce projet étudie la faisabilité à l’horizon 2030-2050 en France d’une solution d’avenir pour le stockage souterrain d’énergie.

Le concept EMO (Electrolyse-Méthanation-Oxycombustion) repose sur une solution en boucle fermée à même d’absorber les surplus de production électrique et de les restituer ultérieurement sous forme d’énergie électrique également, via un stockage transitoire de fluides (oxygène, CO2 et méthane).

Cette technique consiste ainsi à transformer le surplus d’électricité en méthane. L’opération se déroule en deux temps : production d’hydrogène et d’oxygène par électrolyse de l’eau, puis de méthane par réaction de l’hydrogène avec du CO2. Le méthane alimente ensuite une turbine pour produire à nouveau de l’électricité. Ce procédé implique le stockage temporaire, massif et réversible d’une grande quantité de fluides (oxygène, CO2 et méthane).

Le projet FluidSTORY étudie plus particulièrement le couplage de cette technique avec le stockage souterrain en cavité saline. Il est envisagé de stocker les fluides en cavités creusées dans les couches profondes de sel, du même type que celles utilisées aujourd’hui pour le stockage d’hydrocarbures (réserves stratégiques, stockage saisonnier).

Principe de fonctionnement du concept EMO (Electrolyse-Méthanation-Oxycombustion). © BRGM

Principe de fonctionnement du concept EMO (Electrolyse-Méthanation-Oxycombustion). © BRGM

Une approche multidisciplinaire

L’objectif principal du projet FluidSTORY est d’étudier la faisabilité, la sécurité et l’intégrité du stockage de l’oxygène et du CO2 nécessaires au concept EMO dans des cavités salines.

Le projet comporte également un volet économique : les conditions d’exploitation du procédé sont étudiées dans l’objectif d’atteindre une rentabilité énergétique et économique à l’horizon 2030-2050. Un inventaire des formations géologiques et des cavités salines sera aussi élaboré pour compléter l’étude du potentiel de développement du procédé.

Le contexte réglementaire, les facteurs de risques et les conditions de performance du concept font l’objet de travaux approfondis.

Une synthèse opérationnelle de ce travail sera produite sous forme de recommandations en vue d’accompagner les phases ultérieures de mise au point de solutions techniques.

Des opportunités pour la recherche et pour l’industrie

Le projet FluidSTORY vise le développement d’un concept transférable à moyen terme à l’industrie. Il associe 3 partenaires publics et 4 partenaires privés, qui apportent leur expertise du marché, des solutions technologiques et des besoins de développements avec les spécialités suivantes :

  • BRGM (Bureau de recherches géologiques et minières) : coordination, inventaires géologiques, sécurité et risques
  • ARMINES : thermodynamique et géochimie, procédés de surface
  • X-LMS Ecole Polytechnique : thermomécanique, simulation et expérimentation
  • Brouard Consulting : thermomécanique
  • Geostock : géotechnique, expertise cavités
  • Geogreen : stratégie et économie
  • AREVA H2-GEN : électrolyse

Les travaux du projet sont suivis par un comité externe composé d’industriels du secteur énergétique, auquel participent Air Liquide et Engie. Ce comité a un rôle de conseil pour garantir la pertinence technique des options étudiées et l’adéquation aux besoins futurs du marché de l’énergie.

Le projet est soutenu par les pôles de compétitivité AVENIA et S2E2.

Le projet offre par ailleurs des opportunités de valorisation des résultats de recherche :

  • Deux sujets de thèse sont proposés dans le cadre du projet, l’un sur le comportement géochimique des fluides stockés, l’autre sur la réponse géo-mécanique des cavités salines.
  • Les travaux de recherche feront l’objet de présentations dans des colloques spécialisés et de publications. Un workshop international sera organisé à la fin du projet pour présenter les principales avancées et les opportunités de développement.

POUR ALLER PLUS LOIN

Lire le communiqué de presse