La transition vers un système énergétique de plus en plus fondé sur les énergies renouvelables pose un défi fondamental : que faire de l’énergie lorsque la production d’électricité dépasse les besoins et comment la rendre disponible lorsque la demande augmente ?
La solution réside, entre autres, dans le stockage de l'énergie. Et parmi les technologies disponibles, les centrales hydroélectriques à accumulation par pompage occupent une place stratégique.
L'Espagne possède une vaste expérience en la matière et compte parmi les plus importantes centrales de pompage-turbinage d'Europe. De plus, le pays encourage de nouveaux projets visant à accroître significativement sa capacité de stockage et à faciliter l'intégration des énergies solaire et éolienne.
Qu'est-ce qu'une centrale électrique réversible ?
Une centrale électrique réversible est une installation capable d'effectuer deux opérations différentes : produire de l'électricité et stocker de l'énergie.
Son fonctionnement repose généralement sur deux réservoirs situés à des altitudes différentes. En période de forte production d'électricité et de faible demande, le système utilise cette énergie pour pomper l'eau du réservoir inférieur vers le réservoir supérieur.
De cette manière, l'électricité est transformée en énergie potentielle stockée dans l'eau.
Lorsque la demande en électricité augmente, le processus s'inverse. L'eau s'écoule du réservoir supérieur vers le réservoir inférieur et traverse des turbines qui produisent de l'électricité, laquelle est ensuite réinjectée dans le réseau.
C’est pourquoi on l’appelle installation réversible : elle peut consommer de l’électricité pour stocker de l’énergie puis produire de l’électricité en utilisant cette énergie stockée.
Red Eléctrica explique le pompage hydraulique précisément comme un système basé sur deux réservoirs à des hauteurs différentes, où l'eau située dans le réservoir supérieur stocke de l'énergie potentielle qui peut ensuite être récupérée par des turbines.
Une énorme batterie à eau
Bien que le concept puisse paraître complexe, il existe une façon simple de le comprendre : une centrale hydroélectrique réversible fonctionne comme une énorme batterie à longue durée de vie.
Au lieu de stocker l'électricité directement dans des batteries électrochimiques, elle stocke l'énergie en utilisant l'eau et la différence de hauteur entre deux réservoirs.
Ce système présente un avantage particulièrement important : il peut stocker de grandes quantités d’énergie pendant de longues périodes et la restituer au système en cas de besoin.
Comment fonctionne une centrale hydroélectrique à accumulation par pompage ?
L'opération peut être divisée en deux phases principales :
1. Pompage : stockage d'énergie
Lorsqu'il y a un surplus d'électricité sur le réseau, par exemple lors de périodes de forte production d'énergie solaire ou éolienne et de faible demande, la centrale électrique utilise cette électricité pour alimenter ses pompes.
Ces pompes transportent l'eau du réservoir inférieur vers le réservoir supérieur.
L'énergie électrique est ainsi convertie en énergie potentielle gravitationnelle, qui est stockée dans l'eau.
2. Turbinage : récupération d'énergie
Lorsque la demande augmente ou que la production d'énergie renouvelable diminue, l'eau stockée dans le réservoir supérieur est libérée.
En descendant, elle actionne les turbines de la centrale électrique et les générateurs transforment l'énergie de l'eau en électricité.
Il en résulte un système capable de stocker l'électricité en cas de surplus et de la réinjecter dans le réseau en cas de besoin.
Pourquoi sont-elles si importantes pour les énergies renouvelables ?
L'énergie solaire et l'énergie éolienne sont fondamentales pour la décarbonation, mais elles possèdent une caractéristique qui rend les systèmes de stockage particulièrement importants : leur production dépend des conditions météorologiques.
Les panneaux solaires produisent de l'électricité pendant les heures d'ensoleillement, tandis que les éoliennes dépendent de la disponibilité du vent.
Cela peut conduire à des situations où la production d'énergie renouvelable est importante à un moment donné, tandis que la demande en électricité reste faible.
Sans stockage, une partie de cette énergie risque d'être gaspillée.
Les centrales hydroélectriques à accumulation par pompage permettent de décaler une partie de cette production à un autre moment de la journée. Par exemple, l'électricité solaire produite en milieu de journée peut servir à pomper l'eau vers un réservoir supérieur, puis être utilisée pour récupérer cette énergie l'après-midi ou le soir.
C’est pourquoi le stockage par pompage-turbinage est un élément clé pour une meilleure intégration des énergies renouvelables au réseau électrique. Le Plan national intégré énergie-climat (PNIEC) souligne d’ailleurs que les centrales hydroélectriques à stockage par pompage sont particulièrement pertinentes pour un système à forte pénétration d’énergies renouvelables, grâce à leur flexibilité, leur capacité de stockage et leur contribution à la sécurité du réseau.
L'Espagne, une puissance européenne dans le domaine des centrales hydroélectriques à accumulation par pompage
L'Espagne part d'une position particulièrement favorable.
Le pays possède une vaste expérience en matière de production d'énergie hydroélectrique et dispose des infrastructures, de la topographie et des connaissances techniques nécessaires pour développer des projets de centrales de pompage-turbinage.
L'Espagne dispose actuellement d'une capacité de pompage-turbinage installée d'environ 6 GW, répartie entre différentes centrales. Par ailleurs, le Plan national intégré énergie-climat (PNIEC) prévoit une forte croissance de cette technologie dans les années à venir.
Cette expérience fait de l'Espagne l'un des pays européens leaders en matière de stockage d'énergie hydroélectrique par pompage-turbinage.
En effet, l'Espagne abrite le complexe Cortes-La Muela à Valence, considéré comme la plus grande centrale hydroélectrique à pompage-turbinage d'Europe, avec une puissance de turbine de plus de 1 700 MW.
L'importance de ces infrastructures croît à mesure que la production d'énergie renouvelable se développe et, par conséquent, le besoin de systèmes capables d'équilibrer la production et la demande.
Nouveaux projets de pompage en Espagne
Le développement du stockage hydroélectrique ne se limite pas aux centrales électriques déjà en service.
En juillet 2026, le ministère de la Transition écologique et du Défi démographique a octroyé 165 millions d'euros d'aides à sept projets innovants de stockage par pompage.
Ces projets sont situés en Andalousie, dans les Asturies, en Aragon, en Estrémadure, en Catalogne et en Galice et, ensemble, ils ajouteront jusqu'à 2 071 MW de puissance de production et 21 091 MWh de capacité de stockage.
Cet investissement est particulièrement pertinent car il démontre que le stockage par pompage-turbinage est en train de passer d'une technologie complémentaire à l'une des principales infrastructures de stockage du futur système électrique espagnol.
Cet appel à projets s'inscrit dans le cadre du programme BORALMAC, conçu pour promouvoir des projets innovants de stockage d'énergie utilisant le pompage réversible.
Aguayo II : l'un des principaux projets de stockage d'énergie
L'un des projets qui illustre le mieux cette nouvelle étape est Aguayo II, en Cantabrie.
L'extension de la centrale hydroélectrique réversible d'Aguayo lui permettra d'atteindre une puissance de turbine de 1 014 MW et une puissance de pompage de 1 181 MW, selon l'autorisation administrative publiée au BOE.
Ce projet permettra de multiplier la capacité de l'installation existante et d'accroître la capacité de l'Espagne à stocker l'électricité issue de sources renouvelables.
Aguayo II est également un exemple de la manière dont l'Espagne tire parti des installations hydroélectriques existantes pour développer de nouvelles solutions de stockage à grande échelle.
Quels sont les avantages des centrales électriques réversibles ?
L'intérêt porté à cette technologie découle de plusieurs avantages.
Stockage à grande échelle
Les centrales de stockage par pompage peuvent stocker de très grandes quantités d'énergie, ce qui est essentiel pour la gestion d'un système électrique à forte présence d'énergies renouvelables.
Intégration accrue de l'énergie solaire et éolienne
Elles nous permettent de tirer profit d'un surplus d'énergie renouvelable qui, autrement, serait perdu.
stabilité du réseau électrique
Outre le stockage de l'énergie, ces centrales électriques peuvent contribuer au maintien de la stabilité et de la flexibilité du réseau électrique.
stockage à long terme
Contrairement à d'autres technologies généralement conçues pour des périodes de stockage plus courtes, le pompage hydraulique peut être adapté à différents besoins d'exploitation, des cycles quotidiens aux périodes plus longues.
Dépendance énergétique réduite
En facilitant une plus grande intégration des sources d'énergie renouvelables locales, le stockage hydroélectrique peut contribuer à réduire la dépendance aux combustibles fossiles et aux importations d'énergie.
Pompage hydraulique et batteries : sont-ce des technologies concurrentes ?
Les batteries et les centrales hydroélectriques à stockage par pompage ne sont pas nécessairement en concurrence directe.
Ces deux technologies peuvent remplir différentes fonctions au sein du système électrique.
Les batteries offrent une réponse très rapide et sont particulièrement intéressantes pour certains services réseau et pour les installations de petite taille.
Le pompage hydraulique, quant à lui, se distingue par sa capacité à stocker de grandes quantités d'énergie pendant de longues périodes.
Par conséquent, le futur système énergétique combinera probablement différentes technologies de stockage pour répondre à différents besoins.
Red Eléctrica considère le stockage comme un élément essentiel pour accroître la flexibilité du système, améliorer la sécurité d'approvisionnement et maximiser l'intégration des énergies renouvelables.
L'avenir du stockage d'énergie se trouve en Espagne.
Le développement de l'énergie solaire et éolienne transforme le système électrique espagnol. Mais produire de l'électricité renouvelable ne suffit pas : il faut aussi pouvoir la gérer, la stocker et l'utiliser au moment opportun.
Dans ce contexte, les centrales hydroélectriques à accumulation par pompage acquièrent un rôle stratégique.
L'Espagne possède l'expérience, les infrastructures et les ressources naturelles qui la placent parmi les pays européens les plus avancés dans ce domaine. La mise en œuvre de nouveaux projets, conjuguée aux investissements publics dans le stockage par pompage, laisse présager une importance croissante de cette technologie dans les années à venir.
L'objectif ultime est de parvenir à un système électrique plus flexible, capable de tirer le meilleur parti de l'énergie produite par le soleil et le vent.
Les centrales réversibles peuvent ainsi devenir l'une des grandes batteries de la transition énergétique espagnole : des installations capables de stocker le surplus actuel d'énergies renouvelables pour le convertir en électricité lorsque le système en a réellement besoin.
