Une start-up veut transformer les collines en solution de stockage d’énergie
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Une start-up développe une nouvelle solution de stockage d’énergie basée sur… la gravité !
Baptisée RheEnergise, la start-up britannique veut remplacer l’eau utilisée jusqu’ici par les STEP (Stations de Transfert d’Énergie par Pompage-turbinage) par un liquide à haute densité.
Objectif : multiplier la puissance de la technologie, tout en s’affranchissant des contraintes géographiques.
Une solution idéale pour le Royaume-Uni, qui dispose déjà de nombreux sites susceptibles d’accueillir cette technologie.
Retour sur cette nouvelle solution dans notre article de la semaine.
Un système ingénieux
Pour produire davantage d’électricité, RheEnergise s’est intéressé au poids de l’eau en partant du constat que si l’eau était plus lourde, les barrages hydroélectriques produiraient plus d’électricité.
Pour atteindre une efficience semblable à celle des barrages de taille normale, RheEnergise a donc mis au point un fluide spécial, nommé High-Density Fluid R-19TM, qui dispose d’une haute densité.
Pour rappel, aujourd’hui, dans les stations de transfert d’énergie par pompage-turbinage (STEP), c’est l’eau qui est principalement utilisée afin de générer et/ou stocker de l’électricité à des altitudes différentes.
Ici, la start- up a développé un concept de STEP qui, grâce à ce liquide haute densité, disposerait d’une puissance décuplée, sans nécessiter d’immenses collines pour fonctionner.
En étant chargé en minéraux, ce liquide disposerait d’une densité 2,5 fois plus élevée que l’eau et pourrait générer la même quantité d’énergie en s’écoulant d’une hauteur égale à moins de la moitié de celle d’un barrage hydroélectrique traditionnel.
Concernant le fonctionnement du système, des réservoirs de stockage ont été enterrés en haut et en bas d’une petite colline. Ces réservoirs de stockage sont ensuite reliés par des conduites souterraines, baptisées conduites forcées.
Juste à côté des réservoirs de stockage inférieurs, se trouve la centrale électrique dans laquelle se situent les pompes et les turbines.
Le système est également implantable à proximité d’une source d’énergie renouvelable, comme l’éolien ou le solaire, pour être lui-même alimenté.
Le Royaume-Uni, idéal pour s’implanter
Pour que ce système fonctionne, une élévation de 200 mètres serait suffisante.
Des collines de tailles assez petites donc, en abondance dans de nombreux pays et notamment au Royaume-Uni.
RheEnergise a ainsi cartographié 9 500 sites au Royaume-Uni qui comportent des collines susceptibles d’accueillir ce type de technologie.
Une fois que la cartographie des contraintes pondérées a été appliquée, l’analyse a indiqué qu’il existe au moins 700 sites présentant une probabilité de 70% de chances de réussite.
En pouvant être installée dans des installations souterraines pré-existantes, cette technologie serait également un excellent moyen de donner une seconde vie aux nombreuses mines abandonnées du nord du pays.
L’entreprise cherche donc à lever des fonds pour installer par la suite ces unités, qui pourraient être sous-traitées à des entreprises spécialisées dans ce type de construction et a également lancé une campagne de financement participatif pour la création d’une usine pilote.
Quels avantages par rapport aux barrages hydroélectriques ?
L’un des principaux avantages de ce système est son coût.
Bien que le système soit similaire à celui des centrales hydroélectriques, il permet de faire l’économie de dizaines d’années de construction et le coût associé.
Autre gros avantage, cette solution de stockage se veut également locale, pour une redistribution à proximité.
De ce fait, les centrales pourraient être réduites pour stocker uniquement la quantité d’énergie produite par une ferme solaire ou une centrale éolienne typique par exemple.
“Alors que le réseau électrique évolue pour s’adapter à ces technologies de production distribuée, vous avez également besoin d’une technologie de stockage distribué, de sorte que vous le stockez plus localement là où il a été produit”, explique Stephen Crosher, directeur général de RheEnergise.
“Ensuite, au fur et à mesure que vous réduisez les projets, plutôt que de prendre des décennies pour les construire, vous pouvez construire des projets en neuf mois, pour un petit, et peut-être 15 mois pour un grand projet.” précise-t-il.
Enfin, l’impact sur l’environnement est moindre que les barrages hydroélectriques et s’apparente donc à une solution d’avenir.
La société a notamment mis en avant l’empreinte carbone plutôt limitée des installations, ainsi que le caractère non-corrosif du liquide exploité.
Une nouvelle concurrence pour les batteries
Aujourd’hui, les énergies renouvelables comme le solaire ou l’éolien sont de plus en plus utilisées et représentent un marché à fort potentiel.
Si dans de nombreux pays, elles figurent parmi les sources d’électricité les moins chères, leur plus grand problème reste leur intermittence.
Un frein les empêchant d’être pleinement efficaces sans système de stockage d’énergie externe associé, dont le prix reste très élevé, notamment pour ceux utilisant des batteries.
Une alternative à ces batteries lithium-ion serait donc le stockage d’énergie basé sur la gravité.
Une solution de stockage déjà utilisée par les barrages hydroélectriques, qui, lorsqu’ils sont associés à un STEP. Lorsque l’énergie afflue, l’eau est pompée puis stockée dans une retenue. Ensuite, lorsqu’un pic de demande arrive, cette eau est relâchée et l’électricité est produite grâce au turbinage.
C’est sur ce principe de gravité que s’appuie la société RheEnergise pour le stockage de l’énergie.
Dans l’idée, les centrales qui seraient développées par la start-up seraient capable de développer une puissance allant de 10 à 50 MW, pendant une durée de 2 à 10 heures en fonction de la taille des réservoirs choisis.
Un chiffre qui reste cependant bien loin des STEP classiques qui peuvent délivrer plusieurs centaines, et même plusieurs milliers de mégawatts pour certaines.
Leurs principaux concurrents ne seront donc pas directement les STEP standards, mais plutôt les systèmes de stockage par batteries stationnaires.
D’après Stephen Crosher, selon le coût de l’énergie renouvelable, le coût total des énergies renouvelables additionné à celui de ce nouveau système de stockage s’avérerait déjà être compétitif avec l’énergie d’une nouvelle centrale électrique au gaz.
Si la solution imaginée par RheEnergise n’est pas une innovation, puisqu’elle s’appuie sur le fonctionnement des barrages hydroélectriques, leur technologie pourrait bien en revanche être une solution d’avenir.
À la fois moins coûteuse et moins problématique en termes géographiques et environnementaux, cette technologie pourrait permettre le stockage et la redistribution d’énergie renouvelable localement.
Le marché du stockage d’énergie basé sur la gravité commence à grandir peu à peu, avec des solutions alternatives comme celle-ci, ou encore celles d’autres start-up, comme avec l’entreprise Energy Vault, qui stock de l’énergie renouvelable grâce au mouvement d’une grue hissant des blocs de béton vers le sommet.