Outre les batteries, l’hydrogène et les stations de transfert par pompage-turbinage (STEP), il est possible de stocker de l’électricité grâce à l’air comprimé. Une puissante centrale exploitant cette technologie sera prochainement érigée en Californie.
Avec ses 500 MW et 4 à 6 GWh de capacité de stockage prévues, la centrale à air comprimé de Rosamond (Californie), sera la plus puissante de son genre au monde. Pour se faire une idée, cela représente l’équivalent d’environ une heure de consommation électrique de la région Provence-Alpes-Côte-d’Azur. Située à une centaine de kilomètres au nord de Los Angeles, elle aura pour mission de stabiliser le réseau local en proie à des blackouts réguliers. Mais comment fonctionne ce système ?
Le principe du stockage par air comprimé (aussi appelé CAES, pour Compressed Air Energy Storage), est plutôt simple. Lorsque la production d’électricité est excédentaire, la centrale comprime de l’air ambiant à une pression de 70 à 100 bars. L’air est ensuite stocké dans de vastes cavités souterraines et la chaleur générée par les compresseurs (jusqu’à 600 °C) récupérée via des échangeurs. Puis, selon les besoins du réseau électrique, l’air et la chaleur (stockée dans la roche, de l’huile ou des sels fondus) sont libérés dans une turbine qui entraîne un alternateur.
Stocker de grandes quantités d’énergie
Ce système est, avec la STEP (station de transfert d’énergie par pompage-turbinage), l’un des plus performants pour accumuler de l’électricité. Son rendement est d’environ 70 % et il permet d’emmagasiner de grandes quantités d’énergie pour un investissement parmi les plus faibles (entre 400 et 1 200 €/kW).
La société canadienne Hydrostor, à l’origine du projet californien, s’est ainsi alliée à l’américain Pattern Energy et au français Meridiam pour exploiter cette technologie. Toutefois, à la différence des centrales CAES classiques qui nécessitent une cavité saline pour stocker l’air comprimé, celles d’Hydrostor peuvent utiliser n’importe-quelle nature de sous-sol.
L’entreprise revendique déjà une première station à Goderich en Ontario (Canada), d’une puissance modeste de 1,75 MW pour 10 MWh de stockage. Au-delà de sa future giga-centrale, elle prévoit un second site californien dont les caractéristiques n’ont pas encore été révélées. Les deux centrales devraient être inaugurées entre 2024 et 2026.
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Il n’y aura jamais assez de moyens de stockage, et la France possède encore du potentiel au niveau du pompage-turbinage, mais il semble trop compliqué, d’un point de vue politique, de le développer. La France a atteint le niveau de vie actuel, qui ne devrait plus durer très longtemps, notamment parce qu’elle a construit des barrages, alors qu’il semble inimaginable aujourd’hui d’en construire de nouveaux. Pourtant la Suisse vient récemment de construire d’importantes structures de pompage-turbinage avec des nouveaux barrages. Le Portugal et l’Autriche sont en train d’en construire aussi. L’Allemagne a dû arrêter le développement de PT car cela… Lire plus »
Les STEP sont un pis-aller. La puissance nécessaire pour remonter l’eau ne peut venir que des centrales nucléaires. Les STEP sont donc un moyen de stockage de l’énergie….fossile. Le quotient production/consommation d’électricité est au mieux de 0,8, en gros on consomme 1,25 kWh pour produire 1 kWh. L’air est un très mauvais vecteur d’énergie, les 2 centrales à air comprimé existant dans le monde (où l’air est stocké dans d’anciennes mines de sel) ont un Quotient de 0,4, c’est à dire qu’il faut consommer 2,5 kWh pour produire 1kWh. En revanche les STE (différentes des STEP actuelles) auraient un Quotient… Lire plus »
Pourquoi venir que du nucléaire ?
La différence de production entre un vent moyen et un vent fort fait multiplier les puissances produites par 4 ou 5.
Si vous êtes équipé en éolien pour fournir ne serait-ce que 33% de votre besoin en temps normal/moyen, cela veut dire que par vent fort vous produirez par ce seul moyen 150% de la totalité de votre besoin ….. pendant que vous feriez même se tourner les pouces aux autres moyens de production qui assure normalement les 70% restant ?
« La différence de production entre un vent moyen et un vent fort fait multiplier les puissances produites par 4 ou 5.
Si vous êtes équipé en éolien pour fournir ne serait-ce que 33% de votre besoin en temps normal/moyen, cela veut dire que par vent fort vous produirez par ce seul moyen 150% de la totalité de votre besoin «
Absolument d’accord avec votre commentaire ! Sauf que si vous faites du stockage vous allez pouvoir produire ces 150 % au moment des besoins. Ce qui change tout !..
Je ne comprends pas ce que vous voulez dire. Si l’éolien est calibré pour fournir le tiers des besoins et que par vent exceptionnellement fort il en fournirait 150 % cela ne veut pas dire que les autres moyens doivent s’effecer pour qu’il fournissent les 67 autres % du besoin. Ils vont fournir ce qu’ils fournissent habituellement même si les pilotables comme la bioénergie va se mettre en veilleuse en passant de 15% (par exemple) à 1%, le solaire va continuer à apporter sa participation habituelle en journée. La part de l’éolien passera donc peutêtre de 33% à 47% et… Lire plus »
Si vous pouvez utiliser la puissance totale fournit par une source pour faire du stockage . Le fait de pouvoir piloter le stock vous permettra de restituer la puissance stockée, moins ce qu’il aura fallu pour la transformer en stock.
On est bien d’accord
Le stockage est la clé pour la réussite des Enr. Car outre le fait qu’en stockant on perd moins d’énergie , le stockage permettrait d’augmenter la densité énergétique de l’énergie stockée. Donc d’augmenter son temps de réponse à un même besoin. Donc d’augmenter son rendement . Donc d’augmenter la rentabilité des investissements tout en luttant contre le réchauffement.
Le stockage permettra surtout de ne pas perdre ce qui est produit en excedent par vent fort et avec un bonne estimation des investissement necessaires dans les variables avec réutilisation de leur stocks excédentaires d’en diminuer les investissements nécessaires.
Tout dépend de ce que l’on stocke et de comment on va pouvoir transformer un stock pour le faire produire avec une même quantité d’énergie pendant un temps plus long ? C’est ça le secret d’un stock ! Lorsqu’on va extraire de l’uranium ou du pétrole à l’autre bout du monde, le produit qu’on en tire au départ ne vaut pas grand chose utilisé tel quel ? C’est ensuite, une fois raffiné ou enrichit que ce produit pourra faire des « merveille ». Sauf qu’avec les Enr, plus besoin d’aller chercher ce qu’on a sous la main. Pour que vous compreniez mieux… Lire plus »
Non, si par vent faible vous produisez des excedents, c’est que vous avez mal qualibré vos investissement en variables. L’objectif c’est de disposer en permanence de ce dont on a besoin, que ce soit en flux tendu ou en puisant dans les stocks et en ayant sur le long terme un stock moyen un peu supérieur à zéro.
Si vous occupez un site ou vous pourriez produire des excédents, en stockant ces excédents vous pourriez compenser en partie la variabilité de votre production .Et si vous pouviez stocker plus, vous pourriez transformer cette production en hydrogène. Ce qui aiderait à sortir de la dépendance au pétrole, tout en luttant contre le réchauffement.
Quand je dis répondre à nos besoin cela inclu de se libérer du pétrole. Donc produire ce qui nous permet de nous libérer du pétrole n’est pas un excedent.
J’ai du mal à suivre la logique de vos propos ? Si je reprends ce que vous dites: « Non, si par vent faible vous produisez des excedents, c’est que vous avez mal qualibré vos investissement en variables. » Ca veut bien dire que vous allez calibrer votre production en fonction des vents les plus forts ? Pour n’être jamais en sur production ? Ca veut également dire que votre production va varier constamment ? Mais si votre production varie constamment du plus faible au plus fort sans jamais dépasser, vous êtes bien obligé de recourir au stockage pour maintenir la tension… Lire plus »
Pas du tout, cela veut dire que je vais calibrer mes investissements de sorte que j’obtienne un peu moins que ce dont j’ai besoin lorsque le vent est faible puisque cela me donnera l’occasion de consommer une partie des stocks que j’ai constitué par vent fort.
Donc si par vent faible j’ai des excedents que je peux stoker c’est que j’ai trop investi dans l’éolien !
C’est si compliqué que ça à comprendre ?
C’est pas que c’est compliqué,, c’est juste parce qu’on part pas de la même logique ? Pour vous, si je comprends bien votre raisonnement ,production et stockage sont utilisés indifféremment pour maintenir et équilibrez la production ?….Avec cet inconvénient, je crois , que si par vent faible vous êtes obligé d’utiliser votre stock….. par vent nul vous ne produisez plus rien ? Ce qui va donc contraindre l’exploitant du réseau à devoir maintenir tous les autres systèmes de production pour pouvoir compenser ce risque. Alors que je pense qu’il serait plus rationnel que; plutôt que d’injecter l’énergie Enr directement dans… Lire plus »
« Pour vous, si je comprends bien votre raisonnement ,production et stockage sont utilisés indifféremment pour maintenir et équilibrez la production ?… » Bien sur, c’est la logique même ! Le réseau doit être en équilibre, et j’utilise prioritairement la production directe variable (quelle que soit la source : éolien ou solaire) pour le maintenir en équilibre et il y a trois cas de figure 1 La puissance directe est supérieure au besoin pour ce maintien, alors je stocke l’excedent. 2 La puissance directe est exactement égal à la consommation (cas fortuit) et le réseau est maintenu en équilibre sans que je… Lire plus »
Vous avez écris : »Non, si par vent faible vous produisez des excedents, c’est que vous avez mal qualibré vos investissement en variables. L’objectif c’est de disposer en permanence de ce dont on a besoin, que ce soit en flux tendu ou en puisant dans les stocks et en ayant sur le long terme un stock moyen un peu supérieur à zéro. » Question: Comment peut-on dire qu’on produit des excédents avec les Enr si d’un autre côté on est obligé de maintenir les centrales à charbon, gaz et pétrole pour compenser les manques ? Comment peut-on dire qu’on produit des excédents… Lire plus »
Si on produit dejà des excedents par vent faible :
1) Quand utilisera -t-on les stocks créés par vent fort ?
2 ) Qu’est-ce que ce sera par vent fort ?
Si on produit des excédents par vent faible et que nous achetons du pétrole , du gaz ou de l’uranium pour produire de l’énergie électrique alors qu’on en manque pour produire plus hydrogène, quelle est la logique du maintien des infrastructures productives fossiles ?
SI on peut produire des excédents par vent fort ,comment certains peuvent encore soutenir l’idée que les Enr ne se stockent pas ?
Si on produit des excedents par vent faible on en produira tout le temps , donc a quoi servirait de faire du stock et pourquoi achéterait on du du pétrole, du gaz ou quoi que ce soit relatif à l’énergie ?
Produire des excedent pas vent faible n’a aucun sens
L’air comprimé, certains nous l’ont vanté pendant 20 ans pour les voitures, touchant moult subventions et « investissements » de gogos, tout ça pour accoucher de rien!
Il y a un autre article qui explique comment le CO2 est bien plus efficace que l’air pour stocker l’énergie.
Les cavités souterraines, c’est ce qui reste après avoir extrait tout le pétrole? Alors là oui, les USA ont de quoi faire!
Intéressant. Les Californiens profitent intelligemment de ces grandes cavités souterraines pour y stocker de l’air, qui servira ensuite à la production d’électricité. S’adapter aux conditions locales, c’est l’essentiel
c’est surtout la construction dans l’urgence de 5 centrales au gaz que vient d’annoncer le gouverneur de Californie…
Oui mais cela concerne un autre article parlant de ces centrales au gaz, dans les commentaires duquel vous ne manquerez certainement pas de parler de ce stockage sous air comprimé, n’est-ce pas ?
70% de rendement, que deviennent les 30% ?
Ils chauffent la planète…
Ces 70% me paraissent extrêmement optimiste. Il doit y avoir erreur.
a moi aussi.
annoncé grace au stockage/restitution de la chaleur sur des sel fondu.
tabler sur 50% est plus raisonnable…
Dans d’autres articles sur ce projet sur le net certains parlent de 60% et dans un autre le boss parle de 65% donc le chiffre donné dans cet article semble correct. Ils utilisent un cycle adiabatique avec seulement quelques heures de stoquage. Il est évident que plus il y a de temps entre le stockage et la consommation de l’énergie stockée, plus le rendement baisse. Ce système semble donc intéressant couplé avec du photovoltaique.
A propos des 30% qui « chauffent » la planète..
Si l’électricité produite provient à 100% de photovoltaique (donc les rayonnements solaires, qui normalement auraient chauffé le sol, le chauffent moins vu qu’une partie est transformé en électricité). Donc si on considère le système terre dans son ensemble, ces 30% de pertes sont juste de la chaleur solaire prélevé au niveau des panneaux solaires et simplement restitué au niveau du CAES…
La chaleur générée par les divers processus est totalement négligeable soyez serieux
comprimer de l’air dégage beaucoup de chaleur, c’est la raison de son inefficacité. Et récupérer cette chaleur n’est pas forcément très simple. C’est sérieux!