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La startup suisse Energy Vault a mis au point une nouvelle solution simple et astucieuse pour stocker l’électricité. Une alternative bon marché aux stations de pompage-turbinage (STEP) et aux batteries. Elle combine surtout plusieurs avantages : un très bon rendement énergétique, elle peut être implantée à peu près partout et ne nécessite que peu de capitaux.
Pour accompagner la transition énergétique, les capacités actuelles de stockage d’électricité dans le monde devront tripler au cours des 20 prochaines années. Dans un rapport de 2016, Bloomberg New Energy Finance estimait que le montant des investissements nécessaires d’ici 2030 pour le stockage d’énergie s’élevait à plus de 100 milliards de dollars. Actuellement 96 % des capacités mondiales de stockage sont assurées par des stations de pompage-turbinage. La France dispose de 6 centrales de ce type, d’une puissance totale de 5 GW. En Belgique, la centrale de Coo permet d’injecter 1,3 GW sur le réseau pendant 5 heures. Ces stations ont été construites en même temps que le parc nucléaire pour parer au manque de souplesse des réacteurs dont la puissance ne peut pas varier aussi rapidement que la consommation sur le réseau.
Mais peu de sites se prêtent à la construction de nouvelles STEP, leur implantation n’étant possible qu’en montagne ou sur les reliefs accidentés. Leurs lacs de rétention d’eau occupent beaucoup de place et l’édification d’un barrage pose souvent de gros problèmes environnementaux.
Ces derniers temps, les batteries électrochimiques ont la cote en matière de stockage d’électricité. L’utilisation de batteries usagées de véhicules électriques est notamment une solution intéressante. Mais cette technologie est encore chère et le stockage stationnaire par batterie entre en concurrence avec le développement attendu de la mobilité électrique qui nécessitera aussi de grandes capacités de stockage. Le spectre d’une pénurie des matières premières nécessaires à leur fabrication pourrait provoquer une hausse des prix.
En outre la capacité de stockage des batteries diminue dans le temps et leur longévité est limitée à moins de 20 ans.
Des batteries « de béton »
... même principe que celui qui est appliqué dans les stations de pompage-turbinage ... le moteur électrique de la grue devient un alternateur qui, en freinant la descente des blocs, produit de l’électricité et l’injecte sur le réseau. L’énergie potentielle a donc été transformée en énergie cinétique d’abord (due à la vitesse de descente des blocs) puis en énergie électrique. Ici, c’est un principe similaire à celui du freinage régénératif, utilisé dans les véhicules électriques et hybrides, qui s’applique.
... L’ensemble du processus est piloté par un algorithme ... détermine à tout instant l’endroit où doivent être placés les blocs et les capacités de stockage nécessaires en fonction de paramètres multiples, comme les prévisions de consommation, les prix de l’électricité ou la météo qui impacte la production des énergies renouvelables. Le logiciel qui pilote la grue est aussi conçu pour éviter les oscillations des blocs provoquées éventuellement par le vent. Ils doivent en effet être déposés au centimètre près pour préserver la stabilité de la tour ... garantir la sécurité et la fiabilité de la technologie quelles que soient les conditions météo.
Avantage de cette solution : elle peut être mise en œuvre à peu près partout puisqu’il suffit d’un terrain plat d’un diamètre de 100 mètres. L’installation peut par exemple être implantée à côté d’une ferme solaire ou éolienne pour compenser la variabilité de sa production d’électricité. Évidemment, la grue et la tour de béton d’une hauteur de 120 mètres ne passeront pas inaperçues dans le paysage et on peut imaginer que des riverains éventuels ne seront pas heureux en cas d’une construction proche de leur lieu de vie. C’est un des seuls désavantages de cette technologie.
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Rendement et rapidité de réaction
Selon Energy Vault, le rendement énergétique du processus est d’environ 90 %, c’est-à-dire que 90 % de l’énergie utilisée pour lever les blocs est réinjectée sur le réseau. Par comparaison, le rendement d’une STEP n’est que de 75 %.
Autre grand avantage du concept : en cas de risque de déséquilibre du réseau, l’installation peut démarrer en l’espace de quelques millisecondes et elle atteint sa pleine puissance après seulement 2,9 secondes. Cette rapidité de réaction permet d’entrevoir pour cette technologie la possibilité de fournir des services de régulation du réseau, en corrigeant de brefs déséquilibres électriques tels que des écarts de fréquence ou de tension. Ces services, très utiles aux gestionnaires de réseau sont rémunérés avantageusement.
Coût et rentabilité
Andrea Pedretti, Chief Technology Officer de la startup. Pour la fabrication des blocs de béton – qui sont coulés sur place – il est prévu d’utiliser des déchets de construction, ce qui réduit les coûts et les impacts environnementaux. ...
Connu / mel Sujet : Votre Magazine Révolution Énergétique
Date : Fri, 18 Jan 2019 19:05:46 +0000 De : Michaël - Révolution Énergétique michael@saabre.com