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Journal Articles Tunnels et Espace Souterrain Year : 2017

Risks and opportunities related to underground energy storage in France

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Abstract

Due to the intermittent nature of certain renewable energies, it is necessary to store unconsumed energy for later distribution. Among the various available options, underground storage allows good insulation relative to the surface and the storage of large volumes. It is already known to store natural gas and hydrocarbons in the subsoil. In the near future, it is being considered to store other products in the form of chemical energy (hydrogen), potential energy (compressed air, water in pumped hydroelectric energy storage) or thermal energy (hot/cold water). This will require producing caves (or reusing old ones) or the use of deep aquifers, depending on the geological characteristics. Hydrogen has a high energy capacity, and its massive underground storage could be of national interest but it will be necessary to overcome challenges related to the risks and impacts of this specific gas. Other abovementionned energy storage solutions are rather of régional interest, for example in a smart grid context. The cost of producing and exploiting an underground energy storage site is also an important element due to the surface and underground equipment required. These costs should, however, gradually decrease as demand develops.
Du fait du caractère intermittent de certaines énergies renouvelables, il est nécessaire de stocker l'énergie non consommée pour la redistribuer ultérieurement. Parmi les diverses possibilités, le stockage souterrain permet un bon isolement par rapport à la surface et le stockage de grands volumes, notamment sous forte pression. On sait déjà stocker dans le sous-sol du gaz naturel et des hydrocarbures. Dans un futur proche, on envisage d'y stocker d'autres produits sous forme d'énergie chimique (hydrogène), potentielle (air comprimé, eau dans le cadre des stations de transfert d'énergie par pompage) ou thermique (eau chaude/froide). Cela nécessitera la réalisation de cavités (par creusement, lessivage ou par reconversion d'anciens vides souterrains) ou l'utilisation d'aquifères profonds ou de gisements d'hydrocarbures dépiétés. Le recours à chacun de ces types de stockage dépendra des caractéristiques géologiques du sous-sol : présence d'un gisement de sel, d'une roche dure, d'un aquifère profond. L'hydrogène possède une forte capacité énergétique et son stockage souterrain massif pourrait avoir un intérêt à l'échelle nationale. Il faudra cependant surmonter des défis liés aux risques technologiques et aux impacts environnementaux de ce gaz spécifique. Le retour d'expérience des nombreux stockages souterrains de gaz naturel et des quelques stockages souterrains d'hydrogène à usage industriel prouve déjà une bonne maîtrise de ces risques. Le coût de réalisation et d'exploitation d'un stockage souterrain d'énergie est également un élément important du fait des équipements de surface et en souterrain qui sont nécessaires. Ces coûts devraient cependant diminuer progressivement au fur et à mesure du développement de la demande.
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Dates and versions

ineris-01853332 , version 1 (03-08-2021)

Identifiers

  • HAL Id : ineris-01853332 , version 1

Cite

Philippe Gombert, Mehdi Ghoreychi, Franz Lahaie, Romuald Salmon, Alain Thoraval. Risks and opportunities related to underground energy storage in France. Tunnels et Espace Souterrain, 2017, 262, pp.47-62. ⟨ineris-01853332⟩

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