L'un des inconvénients majeurs de l’énergie éolienne et des énergies renouvelables en général est son intermittence due au caractère intermittent du vent. C'est pourquoi les systèmes de stockage auront un rôle important dans le développement de l’énergie éolienne dans les années à venir.
L'électricité produite dans les périodes de faible consommation (la nuit et week-end) par les éoliennes doit être stockée pour être restituée ensuite pendant les périodes où le vent sera plus faible.
Utilisation d'accumulateurs (batterie plomb-acide), ce mode de stockage nécessite un système de contrôle de la charge et de la décharge des batteries afin d’éviter d’endommager les batteries par des décharges profondes ou des surcharges. Un projet de grande envergure utilisant des batteries fer-phosphate d'une durée de vie de 20 ans construite par le fabricant chinois BYD a été construit en Chine. Baptisé State Gris Project il est implanté à Zhangbei et dispose d'une capacité de stockage de 36 MWh couplé avec des moyens de production à base d'énergies renouvelable (40 MW de photovoltaïque et 100 MW d'éolien) totalisant puissance de 140 MW 1).
Un projet de système de stockage d'énergie (SSE) de grande capacité de 2,3 mégawatts (MW) et 2 x 700 kWh utilisant des batteries Li-ion développées par Saft équipera le parc éolien de Húsahagi sur l'archipel des îles Féroé d'ici décembre 2015. 2)
Les supercondensateur peuvent être utilisé pour permettre un lissage de la production d'électricité d'un parc éolien. Un système pilote de démonstration est en test en Chine avec la société Maxwell.
L'avantage des supercondensateurs par rapport aux batteries conventionnelles est la possibilité de celui-ci de se charger et décharger plus rapidement. Les supercondensateurs offrent également une durée de vie plus longue et supportent des températures plus basses.
Compresser de l'air dans une nappe phréatique (ou dans une citerne pour les installations domestiques) à l'aide d'un compresseur électrique alimenté par l'électricité produite. Actuellement beaucoup d'outils d'atelier fonctionnent à l'air comprimé.
En période de faible consommation l’eau d’un barrage stockée dans une retenue avale est remontée par pompage dans la première retenue en amont du barrage grâce à l’énergie électrique produite par les éoliennes. Pendant les périodes moins ventées, l'énergie potentielle de pesanteur de l’eau est transformée en électricité par une turbine comme dans une centrale hydroélectrique classique.
Cette solution peut être mise en place sur des barrages hydroélectriques déjà existants, certaines turbines (Alstom) sont en effet capables de fonctionner à l'envers et faire ainsi office de pompe.
Cette technique est utilisée par exemple à La Muela en Espagne.
Les STEP à vitesse fixe permettent uniquement une régulation électrique en mode production (turbinage) mais elles ne permettent pas d’ajuster la puissance absorbée lors du pompage car le pompage n’est possible qu’avec une quantité fixe d’énergie. Les STEP à vitesse variable permettent de réguler l'énergie qu’elles consomment, et donc de réguler la puissance absorbée pendant le pompage. Elles peuvent donc pomper de l’eau même si la quantité d’énergie disponible est faible ce qui est un avantage dans le cas d'un couplage avec un système de production comme l'éolien (limitation des séquences d’arrêt et de démarrage de la STEP, amélioration de la qualité de l’électricité injectée dans le réseau).
Le stockage thermique commence à se développer, essentiellement pour le chauffage. Différents types de stockage thermique existant :
Principe : l’énergie produite est utilisée pour chauffer le fluide d’un réservoir qui restituera pendant les périodes sans vent l’énergie stockée.
Les volants d'inertie permettent de stocker l'énergie produite sous forme d'énergie cinétique (masse en rotation).
En période de faible consommation, l’énergie produite peut être utilisée à la production d’hydrogène par électrolyse de l'eau par un électrolyseur qui peut être stocké puis utilisé comme combustible dans une pile à combustible pour produire de l’électricité lorsque la demande est forte ou par manque de vent.
Un tel projet existe sur l’île d’Utsira en Norvège un autre est en cours en Chine dans la province du Hebei où 2 chaines de production et de stockage d'hydrogène dotées chacune d'un électrolyseur de 2MW seront couplées à un parc éolien d'une puissance totale de 200MW.
L’énergie électrique provenant d'une éolienne peut être utilisée pour produire de l’hydrogène qui sera ensuite recomposé avec du CO2 afin de former du méthane (CH4).