Stockage souterrain

Le Vendredi 24 février 2017
La production d’énergie peut varier à la hausse ou à la baisse et la répartition géographique des sources de production n’est pas identique à celle des points de consommation. Le stockage permet donc de garder une partie de cette énergie pour une utilisation future et de faciliter l’accès géographique à l’énergie.

Il permet de répondre à différentes difficultés d’adaptation du réseau de distribution comme :

  • une forte pénétration des énergies intermittentes ;

  • un manque de robustesse du réseau intérieur ;

  • un réseau non ou mal interconnecté avec l’extérieur ;

  • un déficit temporaire en capacités de production ;

  • un « lissage » de production.

Il permet ainsi de rendre des services supplémentaires à l’ensemble stockage et distribution, comme celui d’assurer :

  • un bon équilibre entre production intermittente ou continue fatale et consommation variable ;

  • une indépendance locale ;

  • que les capacités de production subviennent aux pics de consommation au niveau global du réseau de chaleur en assurant un moyen d’approvisionnement de pointe de chaleur ou de froid et en écrêtant les pics de consommation (effacement de pointe).

La disponibilité en énergie et la stabilisation des réseaux sont les conditions sine qua non de l’équilibre du système dans le nouveau contexte général de l’énergie. La notion de flexibilité entre production et consommation est aussi primordiale pour couvrir les besoins à l’instant « t » en fonction de la production à cet instant « t ».

Le stockage est donc une solution nécessaire, tant pour sa réponse à des besoins en capacités supplémentaires qu’en ajustement. À ce titre, il constituera un vrai levier pour aider à une mise à disposition sûre et flexible des nouveaux systèmes énergétiques.

Les différents types de stockage

Il existe différents types de stockages souterrains destinés à différents produits.

Le stockage de gaz et d’hydrocarbures

Il permet :

  • de garantir la continuité de l’approvisionnement face aux aléas climatiques (conditions météorologiques extrêmes) en cas de défaillance éventuelle des fournisseurs ;

  • d’optimiser les infrastructures de transport et de production ;

  • d’ajuster l’offre et la demande (modulation saisonnière et modulation journalière).

Le stockage peut se faire en nappe aquifère, en cavités salines ou en gisement déplété (c’est-à- dire vidé de son gaz naturel) après approvisionnement par camions-citernes ou par pipelines.

Le stockage géologique du CO2

La technique du captage et du stockage géologique du CO2 consiste à capter le dioxyde de carbone auprès des sources d’émissions concentrées (centrales thermiques, chaufferies, cimenteries, etc.), à le transporter puis à l’injecter dans des roches réservoirs profondes où il devra rester isolé de la surface pendant plusieurs milliers d’années.

Les sites de stockage cibles sont principalement des aquifères salins profonds, qui sont des réservoirs d’eau profonde à forte salinité non utilisable pour l’eau potable, ainsi que d’anciens réservoirs d’hydrocarbures épuisés ou encore des couches de charbon, du fait de leur grande capacité d’absorption du CO2.

Au niveau communautaire, dans le cadre de la lutte contre le réchauffement climatique et en complément du développement des énergies non carbonées et des efforts en matière d'efficacité énergétique, il est prévu de favoriser les techniques de captage et de stockage du dioxyde de carbone (CO2).

Un cadre réglementaire a ainsi été mis en place. Il s’appuie à la fois sur la réglementation des installations classées pour en réglementer l’exploitation (régime d’autorisation soumis à enquête publique) mais également sur les procédures prévues par le code minier pour l’encadrement des activités d’exploration et l’attribution de droits patrimoniaux. Une surveillance de 30 ans est par ailleurs exigée avant le transfert à l’État du site.

Un guide définissant les lignes de conduites pour la sécurité d’un site de stockage géologique de CO2 a ainsi été publié en 2012.

Le stockage d’énergie calorifique

À ce jour, le stockage direct de l'énergie électrique n'est pas possible : il faut transformer l'énergie électrique en une énergie potentielle telle que mécanique (hydroélectricité par exemple ou air comprimé), chimique (pile par exemple) ou thermique (en nappe ou sous forme de chaleur latente lorsque l’on liquéfie un gaz) qui sera stockée puis récupérée et retransformée pour être utilisable.

La nature du stockage sera différente en fonction de l'échelle du besoin, du temps de décharge et de la durée de disponibilité nécessaire et peut être à usage fixe, dit stationnaire, ou mobile c'est-à-dire embarqué dans un moyen de transport ou dans un appareil électronique.

Le stockage géothermique en aquifère permet également de stocker de la chaleur en utilisant l’inertie thermique du sous-sol pour stocker la chaleur excédentaire. En l’injectant sous terre, cette énergie peut être conservée plusieurs mois et utilisée au moment voulu. Les réservoirs les plus intéressants se trouvent à grande profondeur. Les nappes d’eau non potables offrent de vastes volumes de stockage et possèdent naturellement une température de quelques dizaines de degrés. Deux forages suffisent pour alimenter la boucle thermique : un puits prélève de l’eau “froide” dans un point de l’aquifère. Le fluide est réchauffé en surface puis réinjecté au fond d’un autre point de l’aquifère.

Les textes législatifs et réglementaires applicables

La loi n° 2015-1567 du 2 décembre 2015 portant diverses dispositions d'adaptation au droit de l'Union européenne dans le domaine de la prévention des risques (article 10) ajuste le code minier concernant les stockages souterrains de gaz, d’hydrocarbures ou de produits chimiques.

Jusqu’à présent, ces stockages, bien que soumis aux directives Seveso et aux plans de prévention des risques technologiques, n’étaient pas soumis à la législation des installations classées pour la protection de l’environnement (ICPE) mais au code minier, induisant des différences de traitement et de procédure par rapport aux autres sites à hauts risques. A l’occasion de la transposition de la directive Seveso III du 4 juillet 2012 concernant la maîtrise des dangers liés aux accidents majeurs impliquant des substances dangereuses, modifiant puis abrogeant la directive 96/82/CE du Conseil, il a été décidé d’intégrer ces stockages souterrains à la nomenclature des ICPE. En conséquence, l’article 10 de la loi n° 2015-1567 exclut du champ du code minier, à compter du 1 juin 2015, les travaux souterrains liés à ces stockages, afin d’éviter l’application d’une double législation relative à la sécurité pour ces installations.

Le droit du sous-sol reste en revanche inchangé et un titre minier restera nécessaire pour rechercher une formation apte au stockage et en réaliser une exploitation économique.

Les textes applicables sont :

  • la directive 2012/18/UE du 4 juillet 2012 dite directive Seveso III et ses textes de transposition

  • la directive 80/68/CEE du 17 décembre 1979 et ses textes de transposition

  • la directive 2000/60/CE du 23 octobre 2000 et ses textes de transposition

  • la directive 96/82/CE du 6 décembre 1996 et ses textes de transposition

  • le code de l’environnement

  • la loi n°2015-1567 du 2 décembre 2015 portant diverses dispositions d'adaptation au droit de l'Union européenne dans le domaine de la prévention des risques

  • la loi n°2003-8 du 3 janvier 2003 relative aux marchés du gaz et de l'électricité et au service public de l'énergie

  • le décret n° 2016-1303 du 4 octobre 2016 relatif aux travaux de recherche par forage et d'exploitation par puits de substances minières, qui s’applique aux travaux de stockage souterrain de gaz naturel, d'hydrocarbures liquides, liquéfiés ou gazeux ou de produits chimiques

  • à destination industrielle lorsqu'ils ne sont pas soumis au titre Ier du livre V du code de l'environnement

  • le décret n° 2006-648 du 2 juin 2006 modifié relatif aux titres miniers et aux titres de stockage souterrain

  • le décret n° 2006-649 du 2 juin 2006 modifié relatif aux travaux miniers, aux travaux de stockage souterrain et à la police des mines et des stockages souterrains.

Pour aller plus loin