Il y a plusieurs et différentes façons de stocker les énergies renouvelables et l’électricité, en passant par les batteries et les moyens plus scientifiques. Dans cet article, nous allons vous expliquer ces différents stockages. Nous vous présenterons aussi, comment et pourquoi stocker l’électricité et les énergies renouvelables.
Est-il possible de stocker de l’électricité ou des énergies renouvelables ?
Tout comme il est possible de stocker de l’électricité, il existe des moyens de conserver les énergies renouvelables. Il est possible de stocker l’électricité produite dans des batteries, comme toutes autres énergies. Mais il est également possible de stocker l’énergie directement en créant une autre énergie.
Stocker l’électricité avec les batteries
Il existe plusieurs types de batteries, voici les deux principales :
- les batteries Lithium-Ion
- les batteries Zinc-Air
Les premières sont les batteries que l’on retrouve un peu partout, dans les voitures électriques jusqu’aux smartphones. Elles coûtent chères et sont fabriquées à partir de métaux rares comme le Lithium, le Cobalt et le Graphite. En plus de ça, elles sont difficiles à recycler.
Si elles ont autant de défauts, pourquoi les utiliser ? C’est justement pour cette raison que des chercheurs développent des batteries plus économes telles que les batteries Zinc-Air. Elles coûtent deux fois moins cher, utilisent des matériaux abondants comme le Zinc et l’Air et sont recyclables. Le temps de recharge de ses batteries est plus long que celles au Lithium.
Les batteries Zinc-Air devraient rapidement être utilisées dans les habitations disposant de panneaux solaires. Ainsi, elles serviront de stockage pour le surplus d’électricité produit dans la journée.
Stocker de l’énergie avec les barrages hydrauliques
Une autre solution pour stocker de l’électricité ou de l’énergie est d’utiliser l’eau. Le principe est d’utiliser un barrage hydraulique avec un bassin supérieur, qui sert à retenir l’eau, ainsi qu’un bassin inférieur. Lorsqu’on a besoin d’électricité, on ouvre les vannes qui permettent à l’eau de tomber, ce qui entraîne une turbine qui produit de l’électricité. C’est le fonctionnement classique d’un barrage hydraulique.
La solution ici : lors d’une journée très venteuse, les éoliennes tournent à plein régime et produisent de l’électricité en abondance. On utilise l’énergie en surplus, peu coûteuse, pour pomper l’eau se trouvant dans le bassin inférieur vers le bassin supérieur. Ceci peut nous permettre ainsi de créer de nouvelles réserves d’énergies disponibles. Ainsi, nous avons stocké de l’électricité avec une autre énergie. En France, 6 barrages de ce type existent, on les appelle les STEP pour “Stations de transfert d’énergie par pompage”.
Pourquoi stocker l’électricité et les énergies renouvelables ?
Il y a deux raisons au stockage de l’électricité. La première est de stocker de l’électricité dans des batteries pour tout ce qui est mobilité : smartphone et véhicules électriques par exemple. Aussi, ce stockage est utilisé pour stabiliser le réseau électrique en autoconsommation.
À plus grande échelle, le stockage de l’électricité des énergies renouvelables vient pour assurer un équilibre entre la production et la consommation. L’énergie en production peut être directement consommée. Or, lors de très grosses productions, c’est là que le stockage des énergies et de l’électricité entre en jeu. On stock l’énergie afin de la restituer plus tard, lors de demande très élevée ou de faible production.
Le stockage des énergies renouvelables devrait permettre aussi d’éviter d’utiliser des centrales thermiques utilisant des énergies fossiles.
D’autres façons de stocker les énergies renouvelables
Comme dit plus haut, on retrouve les STEP et les batteries. Mais il existe d’autres stockage d’électricité ou d’énergie renouvelable semblables.
La compression de l’air
Ce projet breveté par SEGULA Technologies s’appelle REMORA. Cette technologie est composée d’une plateforme flottante d’une puissance de 15 MW et de plusieurs réservoirs sous-marins. Les réservoirs, eux, ont une capacité de stockage de 90 MWh. Le rendement global de cette technologie est de 70%.
Cette méthode est assez similaire avec les stations de transfert d’énergie par pompage. Ces systèmes de stockage sont installés en mer et associés à des éoliennes ou des panneaux solaires.
En cas de surproduction, une pompe est alimentée pour faire monter le niveau de l’eau dans une chambre de compression. L’air dans cette chambre est ainsi comprimé et stocké dans de grands réservoirs allant jusqu’à 500m3 et entre 70 et 200 mètres sous l’eau. Ainsi, la pression de l’eau est utilisée pour contenir celle dans les réservoirs de stockage qui est quasiment la même.
En cas de besoin d’électricité supplémentaire, l’air est dépressurisé et va pousser l’eau qui va alimenter une turbine et générer de l’électricité.
Le cryogène
Ce projet est baptisé CryoHub et a fait l’objet d’un programme de recherche réunissant cinq pays européens dont la France à travers l’INRAE.
Le principe ici est de prélever l’air à l’extérieur et de le liquéfier à très basse température. Le cryogène obtenu est ensuite stocké dans des réservoirs isothermes. Quand la consommation est en hausse, le cryogène est alors pompé et détendu. De ce fait, l’air s’évapore et fait tourner des turbines pour produire de l’électricité.
Ceci est le principe du stockage par cryogène. L’inconvénient de ce stockage d’énergie renouvelable est son rendement relativement faible évalué entre 8 et 10%. Cependant, lors de la liquéfaction ou l’évaporation, des compresseurs et évaporateurs sont utilisés. Ces derniers, produisant respectivement de la chaleur et du froid, peuvent être utilisés pour augmenter le rendement jusqu’à 75%.
La gravité
Enfin, nous parlons ici d’utiliser la gravité de blocs de béton. Des grues utilisent le surplus d’électricité produit pour soulever des blocs de béton de 35 tonnes à 120 mètres de haut. De ce fait, la production d’énergie cinétique peut être transformée en énergie électrique.
Lorsque la production est en baisse ou la consommation en hausse, les blocs de béton sont relâchés et descendus. Ce mouvement vient approvisionner un alternateur qui transforme l’énergie cinétique en énergie électrique.
Le principe est le même que pour les centrales hydrauliques mais l’eau est remplacée par du béton. La société Energy Vault qui a conçu cette technologie, annonce un rendement pouvant aller jusqu’à 90% pour une durée de vie de 40 ans. De plus, pour éviter des coûts de fabrications élevés, le béton provient de déchets de construction.
Energy Vault a déjà conclu un contrat avec Tata Power en Inde pour la construction d’une tour. Elle aura une puissance de 4 MWh et un stockage de 35 MWh.
Pour en savoir plus sur les énergies renouvelables, n’hésitez pas à lire notre article : L’énergie renouvelable, la base du développement durable