Stockage de l'énergie électrique

Avec le nombre d'éoliennes et de panneaux solaires en expansion constante, il est de plus en plus nécessaire de stocker l'énergie. L'énergie du vent et du soleil est bon marché et l'électricité ainsi produite force les producteurs d'électricité à se retirer du marché. Engie a par exemple décidé de ne plus maintenir les centrales nucléaires en Belgique (mais a finalement gardé quelques centrales en activité, payées par nos taxes).

Quand il y a beaucoup de vent ou de soleil, le prix de l'énergie devient pratiquement nul. Mais la nuit et quand il y a peu de vent, la quantité d'énergie produite est pratiquement nulle et il faut utiliser des centrales au gaz (qui peuvent démarrer rapidement) pour faire l'appoint. Les centrales nucléaires actuelles ont une production constante et sont désavantagées car elles ne sont que partiellement modulables.

En Belgique on fait de plus en plus la promotion des pompes à chaleur au lieu du chauffage traditionnel. Le gaz n'est même plus installé dans les nouveaux lotissements, alors qu'il y a des années c'était le summum du confort et de l'économie. Mais si la pompe à chaleur a un rendement élevé, ce n'est pas la panacée, au contraire. Pour les particuliers la pompe à chaleur reste une énergie très chère. De plus, le réseau électrique n'est pas adapté, et il devra en plus être adapté au nombre croissant de voitures électriques qui sont rechargées la nuit, alors que la production électrique est faible (uniquement l'énergie du vent).

Mais même si on tient compte des centrales classiques (gaz et nucléaire), la production ne peut pas dépasser une certaine puissance. Mais en soirée la demande est très élevée, et elle ne fera qu'augmenter à cause du parc croissant de voitures électriques qui sont mises en charge le soir. Le stockage de l'énergie électrique est donc devenu très important, maintenant que nous sommes de plus en plus dépendants des énergies renouvelables.

Dans l'exemple à droite l'énergie est stockée sous forme d'énergie potentielle, notament en transportant des grosses masses d'un niveau bas vers un niveau haut via des rails. Dans un site de test aux Etats Unis, chaque "masse" absorbe ou produit 5MW pendant 15 minutes (cela dépend évidemment de la configuration du terrain). Si une puissance plus importante est nécessaire, on envoie plusieurs wagonnets l'un après l'autre sur la voie (10 au maximum dans la configuration de démonstration) pour absorber ou produire 50MW par voie. Dix wagonnets sont stockés en haut ou en bas de la pente et on augmente la capacité en réalisant de nouvelles voies.

Cette technologie est généralement utilisée dans d'anciennes mines à ciel ouvert où il y a une dénivelation importante sur une petite surface de terrain. La production ou l'absorption d'électricité peut être adaptée très finement, mais la production totale est limitée (500MW pendant 15 minute dans une configuration à 10 voies). La cenrale de poimpage-turbinage de Coo a une capacité de 1.164GW pendant 5 heures.

Le stockage par wagonnets a une capacité limitée (125MWh) tandis que la cascade de Coo a une capacité nettement plus élevée (5.6GWh). Une voiture électrique a une batterie d'une capacité de 100kWh (pour prendre une moyenne). Il faudrait 125 batteries de voitures électriques pour stocker l'énergie d'une centrale gravitaire (c'est faisable et nettement mois cher), mais 5.600 batteries pour stocker celle de la cascade de Coo. 5.600 batteries, cela semble beaucoup, mais c'est toujours interessant, surtout qu'on peut les placer là où elles sont le plus nécessaire, par exemple à coté d'une grande ville ou d'une centrale nucléaire à production constante.