L’immense majorité des stations de transfert d’énergie par pompage-turbinage (STEP) utilise de l’eau pour stocker l’électricité. Une start-up britannique veut la remplacer par un liquide à haute densité, qui permettrait de décupler la puissance tout en réduisant les contraintes techniques et géographiques.
Si l’eau était plus lourde, nos barrages produiraient davantage d’électricité. En partant de ce principe, la jeune société britannique « RheEnergise » a imaginé un concept de STEP exploitant un liquide à haute densité. Les stations de transfert d’énergie par pompage-turbinage utilisent aujourd’hui de l’eau, qui permet de stocker ou générer de l’électricité à travers deux lacs d’altitudes différentes. RheEnergise veut la remplacer par un liquide chargé de minéraux dont la densité serait 2,5 fois plus élevée.
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L’emploi de ce fluide baptisé « R-19 » mais dont la formule brevetée n’a pas été dévoilée, permettrait d’ériger des STEP efficaces même sur les petits reliefs. À puissance égale, elle nécessiterait une hauteur de chute 2,5 fois moins élevée qu’une STEP classique. Selon la start-up, l’installation serait pertinente à partir de 200 m de dénivelé. Idéal à-priori pour le Royaume-Uni, qui est dépourvu de hauts massifs montagneux. RheEnergise affirme y avoir identifié 700 sites susceptibles d’accueillir une STEP « haute densité ».
Concurrencer les batteries
Chaque centrale développerait une puissance de 10 à 50 MW pendant 2 à 10 heures, en fonction de la taille des réservoirs. Si elles exploitent le même principe, elles ne sont en rien comparables avec les STEP classiques qui peuvent aujourd’hui délivrer plusieurs centaines voire milliers de mégawatts. Celle de Montézic en France peut par exemple fournir 910 MW pendant 40 heures.
La solution développée par RheEnergise ne devrait donc pas faire d’ombre aux STEP classiques. Elle s’érige surtout en concurrente des coûteux systèmes de stockage par batteries stationnaires. La start-up prévoit de construire sa première centrale d’ici mi-2023. Elle est actuellement en quête de financements et a lancé une campagne de financement participatif.
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C’est vrai que l’idée du train est pas mal! Bien sûr il n’y aura pas de locomotive mais juste un treuil réversible, ce qui permet de le faire fonctionner avec n’importe quelle angle de pente. Pas besoin de caténaire non plus, le treuil consommateur-producteur étant fixe. Faut juste prévoir des sécurités d’enfer par rapport au risque de casse du câble! Sur chaque wagon une came de blocage sur crémaillère déclenchée par une perte de tension de l’accouplement. Pour mémoire, le coefficient de frottement fer-fer des roues sur les rails est assez faible. C’est parfois un inconvénient pour les trains « normaux »,… Lire plus »
Pourquoi faire cette publication, alors que l’on n’a aucune idée de l’impact de ce « liquide à haute densité » sur la flore et sur la faune? C’est pour faire rêver, et pour disserter sur des projets farfelus de start-up qui courent vers la reconnaissance et vers les subventions? A quand de nouvelles éoliennes super performantes à axe vertical, fonctionnant avec le vent provoqué par le passage des poids lourds? Pourquoi ne pas rapporter l’étude réalisée en 2013 par le Joint Research Centre (JRC) de la Commission européenne, sur les possibilités de créer de nouvelles Step en utilisant uniquement les barrages des… Lire plus »
Un train de 20 wagons de 10 m de long sur 2,5 de large et 2 de hauteur fait un volume de 1 000 m3 chargés de roches de densité 2,5 qui nous font donc 2,5 millions de kg. Sur un dénivelé de 1 500 m, nous produisons 2 500 000 kg × 9,81 (~10) ×1 500 m = 3,75 × 1010 joules = 10 MWh. Avec une centaine de ces trains (stockage de 1 GWh chaque jour à consommer chaque nuit), on peut stocker quotidiennement 1/6e de la production également quotidienne du barrage de Donzère-Mondragon (et plus de la… Lire plus »
Impossible de trouver une rentabilité
Montrez moi le budget et le bilan prévisionnel de l’opération sur 10, 15, et 20 ans au lieu de votre conclusion.
Vous m’impressionnez à être capable de valoriser en moins de deux heures ne serait-ce que ce que représente l’investissement d’un tel dispositif…. mais je vous écoute, c’est combien et sur quelle durée de construction ?
Par ailleurs, combien a couter la construction du barrage de Donzère-Mondragon, vous devez savoir ça par cœur puisque c’est fait depuis longtemps ?
Vous stockez comment 100 trains au dessus d’une montage ?
Qu’est-ce que cette idée de stocker des trains « au-dessus » d’une montagne ?
Dans la mesure où le niveau de stock est maximum les trains sont seulement à l’extrémité haute de leurs voies de circulation respectives, ou est le problème ?
Les pertes sur rail sont assez énorme pour un train. En augmentant la charge, on augmente la réaction du support et on facilite le glissement des roues(acier/acier), pas terrible.
Cependant, je pense que vous tenez un système possiblement très performant comparé à un stockage par batterie, beaucoup moins cher comparé et assez simple à mettre en œuvre (sans pour autant dire que c’est simplisme, le système rail/navette est assez bien étudié et documenté)
Je ne suis pas un grand fan des éoliennes mais moyennant un renforcement du socle/pied, on peut aussi imaginer un système de treuil/chute d’un poids dense (le béton semble être l’idéal en terme de coût /densité). Il suffirait ainsi d’utiliser les éoliennes pour monter la charge en cas de production excédentaire sur le réseau et de la descendre en absence de vent. Ça devient une sacré usine à gaz (l’étage de multiplication va devoir être bien costaud pour ralentir fortement la charge et entraîner l’alternateur) mais rien qu’un bureau d’étude ne peut concevoir avec temps et moyens.
Le système de stockage gravitaire d’électricité existe déjà voir par exemple cet article ou celui-ci
C’est exactement à ça que je pensais. J’avais vu le concept il y a quelques mois, je ne savais pas que c’était déjà aussi poussé (quoi qu’il reste encore pas mal de boulot d’après ce que je vois). Prometteur, très économique et beaucoup moins impactant sur l’environnement (personnellement, je n’ai aucun problème avec les super barrages nécessaires aux STEPs, c’est pas le cas de beaucoup d’associations de riverains et de protecteurs de l’environnement)
Un poids quel qu’il soit dans une tour d’éolienne n’ira pas très loin en matière d’énergie stockée. La hauteur ne peut être que de l’ordre de 100 ou 200 m maximum, la masse de 10,5 tonnes, soit 5m3 au mieux c’est-à-dire 1/200e de ce que l’on peut charger dans un seul wagon de mon train qui peut remonter et descendre des pentes de l’ordre de 1000 à 1500 mètres de dénivelé. Donc, pour un seul train c’est 5 à 15 fois plus en hauteur et pour la masse de stockage c’est 2500 tonnes au lieu de 10,5…. le résultat global… Lire plus »
C’est un concept interressant qui permettrai éventuellement de valoriser d’anciennes lignes peu où plus utilisées à fort dénivelé comme le petit train de la mure par exemple.
Outre les lignes existantes de montagnes désaffectées il yy à dans les zones montagneuses nombreuses du pays de grandes surfaces inexploitables en raison de leurs pentes abruptes qui pourraient être valorisé es dans cette activité de stockage gravitationnel. Bien plus facilement que dans des barrages artificiels remplis d’un liquide de densité équivalente comme décrit dans l’article et bien plus coûteux. A la fois dans l’exploitation et dans la construction…. Et combien d.’eiros le litre de ce liquide comparé au prix du caillou ?
Le seul souci c’est que la production d’électricité excédentaire n’est pas continue et est très variable. Comment faire monter le train dans ces conditions. Il y a une énergie minimale à fournir pour mettre en branle ce train très très lourd. Peut être avec de petits wagons autonomes…
Ce n’est pas un souci…. quand il n’y a pas d’excèdent, les trains ne montent pas, c’est tout, et cela arrivera régulièrement, et en moyenne ils monteront et redescendront de façon irrégulière en fonction des excédents et des besoins de substitution.
J’imagine que l’objectif est d’améliorer le rapport entre la taille de l’infrastructure et la puissance immédiate disponible. Par contre le rapport consommation/production ne sera pas très différent (puisque l’eau lourde est aussi plus lourde à repomper).
Ce que vous dites ne veut rien dire puisque lorsqu’on stocke de l’énergie c’est qu’on a de l’excédent Une densité plus élevée permet de stocker plus d’excèdent, donc plus d’énergie à réutiliser ultérieurement.
Je rétière mon commentaire, le rapport entre ce qui sort et ce qui entre est le même, la différence est la densité stockée.
Justement, personne ne dit le contraire mais ce n’est pas le sujet qui est seulement de pouvoir stocker la plus grande quantité d’énergie possible, et on se fiche pas mal de ce rapport qui est évidement toujours identique entre ce sui monte et ce qui descend puisque c’est la même chose…. pourquoi attirer l’attention sur ce point comme s’il y avait quelque chose à comprendre à son propos ? Les masses en question on tout simplement intérêt à être les plus élevées possibles. On pourrait par exemple charger les wagons avec les déchets radioactifs crayons de combustibles des centrales nucléaires… Lire plus »
Mais de quels wagons parlez-vous au juste ? Je fais un commentaire sur un nouveau concept de STEP, pas sur vos histoires de trains radioactifs… Bon je crois qu’il vaut mieux arrêter là. Bonsoir.
Et bien lisez le message juste en dessous ici et la chaine de réponses qu’il a déclenché et ce sera plus clair, ne vous concentrez pas sur votre seul message
J’ai déjà tout lu, il n’y a rien de nouveau. Je commentais l’article, pas vos commentaires. Ne vous concentrez pas sur vos commentaires.
En tout cas ce n’est pas vraiment prévu pour des pays sans relief (plats…), simplement la Step peut se contenter d’un dénivelé raisonnable (grandes collines).
Pour les plats pays il y a le drôle de projet avec une tour à grues qui soulèvent ou redescendent des gros blocs de béton.
Quelque chose m’échappe. Pour que le barrage fonctionne on transforme l’énergie cinétique, en situation normale on a toujours de l’eau qui provient de l’amont, lequel se rechargera en étant soit un cour d’eau fluvial soit simplement par la pluie. Ici il s’agit d’une solution artificielle, il va donc falloir ramener (pomper) le contenu en aval pour l’avoir de nouveau à disposition en amont. Le poids de ce nouveau liquide ne va pas diminuer une fois en aval donc il va falloir de l’énergie pour l’obtenir en amont.Plus d’énergie (bien plus qu’avec une source renouvelable) qu’avec les solutions précédentes. J’ai de… Lire plus »
Attention, il ne s’agit pas d’un barrage hydroélectrique classique mais d’une STEP. Ce système doit être comparé à une batterie car il est uniquement destiné à stocker de l’énergie pour la restituer plus tard. Il est donc normal qu’une STEP consomme davantage qu’elle produit… comme une batterie 🙂
De l’eau lourde! L’idée semble prometteuse, reste à savoir en quoi elle consiste exactement. Si ce liquide n’est pas « naturel », se pose la question du coût de sa production (il en faut quand même un sacré paquet), de son impact sur l’environnement et de sa contamination par des matières naturelles, y compris la pluie.
Peut-on se baigner dans un lac contenant ce truc? On va bien flotter en tout cas.
Sinon, on peut faire encore mieux que densité 2,5, en employant du mercure! Bon, je sors…
Attention le terme d’eau « lourde » est déjà le terme courant utilisé pour l’oxyde de deutérium. Ici cela semble être un autre fluide, qui n’est pas obligatoirement toxique.
Oui, je connais l’eau lourde à usage « nucléaire », et qui n’est pas beaucoup plus dense que l’eau ordinaire. C’était juste une expression « de vulgarisation », ou encore un private joke. 🙂
L’eau dite lourde à ma connaissance n’est pas du tout toxique. On peut la consommer sans que notre organisme ne fasse la différence. Elle servait de modérateur dans certains réacteurs, pas de source d’énergie.
Je pensais aussi que le terme était une blague mais dans les commentaires ça peut vite partir en sucette. Pour revenir au liquide employé, je pense de toute manière qu’il s’agira d’un circuit fermé. Donc l’idéal serait d’utiliser de l’uranium où du plutonium foundu à plus de 1200° 😉