Projet ANR-13-SEED-0004 – SeleCO2 : Stockage massif d'électricité par géodoublet thermique et CO2 caloporteur.
Programme : Systèmes Energétiques Efficaces et Décarbonés (SEED) 2013
Année de financement : 2013
Coordinateur du projet : François-Xavier Lacroix (GDF SUEZ - Direction de la Recherche)
Partenaires : Bureau de recherches géologiques et minières; Divers privé; ENERTIME; ENGIE; Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse
Montant : 898748.0 euros
Date de début : 2014
Durée : 42 mois
Résumé : La maîtrise des pointes de consommation électrique et le développement des ENR sont des défis auxquels sont confrontés la plupart des pays industrialisés. 
Pour relever ces défis, le stockage massif d’électricité sera appelé à jouer un rôle croissant. Toutefois, on observe que les technologies les plus matures comme le stockage hydraulique gravitaire STEP ou les CAES sont confrontées à des contraintes environnementales, géologiques et économiques qui limitent leur progression ou leur déploiement à l’échelle mondiale.
Face à ces contraintes, les systèmes de stockage d’électricité sous forme thermique ont l’avantage de présenter une densité d’énergie plus élevée et de limiter les contraintes géologiques et géographiques.
Ce contexte a motivé le lancement du projet SeleCO2 qui vise à mener les travaux de recherche et développement préliminaires à la mise en œuvre d’une technologie innovante de stockage d'électricité basée sur l’utilisation d’un géodoublet thermique.
Le procédé repose sur un cycle thermodynamique utilisant du CO2 pour emmagasiner l’énergie électrique sous forme de froid et de chaleur dans deux géostocks thermiques  implantés dans un massif rocheux superficiel.
Le dispositif comprend deux volumes cylindriques encaissés dans un massif rocheux hors–d’eau, appelés géostocks (l’un  « froid » à -55°C minimum et l’autre  « chaud » à +95°C maximum) reliés entre eux par un circuit de CO2 sur lequel sont établis des turbomachines. Chaque géostock est composé d’un ensemble d’échangeurs géothermiques verticaux dans lesquels circule le fluide caloporteur (CO2) qui échange sa chaleur avec le massif rocheux encaissant à travers la paroi de l’échangeur. 
Pendant la phase de stockage, l’électricité est utilisée pour entraîner une PAC qui puise des calories dans le géostock basse température pour les accumuler dans le géostock haute température. Lorsque le géodoublet est « plein » l’écart de température entre les deux géostock est maximal. 
Durant la phase de déstockage, la chaleur accumulée dans le géostock haute température passe vers celui à basse température en étant transformée en énergie mécanique puis en électricité par une turbine et un alternateur. Pendant le déstockage les écarts de températures des deux géostocks s’équilibrent.
La capacité énergétique du stockage correspond à l’énergie sensible accumulée dans  les géostocks « chaud » et « froid », ainsi qu’à celle accumulée au sein du volume significatif de CO2 contenu dans les échangeurs géothermiques.
Les études préliminaires réalisées par les partenaires situent le rendement électrique global entre 50 et 70 %, l’utilisation d’une PAC pour la charge permettant de compenser le faible rendement de la conversion énergie thermique-énergie mécanique lors de la décharge. De plus, l’utilisation du CO2 transcritique permet de gagner en compacité et en rendement. 
La puissance est de l’ordre de 10 MW, combinée à une capacité thermique importante (˜1 GWh) et surtout une durée de stockage atypique de l’ordre de 100 heures.
Etant donné son positionnement « low-cost » la technologie SeleCO2 présente à priori un potentiel économique, industriel et environnemental.
Eu égard aux incertitudes associées à cette technologie novatrice, le projet s’attachera dans une première phase de 6 mois (marquée par un jalon) à investiguer plus précisément le rendement, la réactivité et les CAPEX.
Ces résultats préliminaires conditionneront la seconde phase où SeleCO2 approfondira la compréhension et la modélisation des échanges thermiques entre le CO2 sous ses différentes phases, les échangeurs et le massif rocheux encaissant, ainsi que les caractéristiques optimales des turbomachines.
Le projet sera coordonné par GDFSUEZ qui apportera ses compétences dans le domaine du stockage de l’énergie, la construction des modèles d’affaires et l’évaluation technico économique des procédés, afin d’optimiser le positionnement du procédé sur ses futurs marchés.