L'avenir du stockage de l'énergie sur le réseau

L'électricité n'est pas seulement créée quand on en a besoin, mais aussi stockée à grande échelle pour faciliter sa distribution en fonction de la demande et de l'offre, ce qui rend nécessaire le stockage de l'énergie sur le réseau. Et avec les progrès de la production d'énergie renouvelable dans le monde, l'avenir du stockage de l'énergie en réseau passe lentement d'une dépendance totale aux combustibles fossiles à l'intégration de sources d'énergie renouvelables (SER) dans le mélange, et finalement à l'utilisation exclusive des SER dans la production et la distribution d'énergie pour un environnement plus propre.Selon Science Direct, "le stockage de l'énergie est défini comme la conversion de l'énergie électrique d'un réseau électrique en une forme dans laquelle elle peut être stockée jusqu'à sa reconversion en énergie électrique".

En substance, les méthodes de stockage de l'énergie fonctionnent de la même manière que la batterie de votre téléphone portable. Si vous devez constamment garder votre téléphone branché pour l'utiliser, vous aurez tendance à restreindre ses utilisations les plus basiques, comme être un véritable "téléphone mobile" au lieu de devenir un "téléphone dormant". Ce n'était pas l'idée au départ, n'est-ce pas ? La création d'une batterie pouvant être rechargée à votre convenance et capable de contenir l'"énergie électrique" nécessaire au fonctionnement de votre téléphone mobile pendant que vous vaquez à vos occupations quotidiennes était une meilleure réponse à la débâcle du téléphone dormant, et cette idée est aujourd'hui recréée de manière innovante à plus grande échelle. Imaginez des usines de stockage d'énergie massives, comme des fermes en silo, mais pour l'énergie.

Importance du stockage de l'énergie sur le réseau

SelonYale Environment, "les experts estiment que le stockage généralisé de l'énergie est essentiel pour étendre la portée des énergies renouvelables et accélérer la transition vers un réseau électrique sans carbone". Au fil du temps, on a observé que les batteries étaient capables de stocker et de décharger de l'énergie sur des périodes de plus en plus longues, ce qui permet une augmentation exponentielle de la capacité énergétique. Il est toujours nécessaire de stocker l'énergie excédentaire pour répondre à une demande accrue, et avec les sources d'énergie renouvelables, ce besoin est principalement lié aux variations incontrôlables des régimes climatiques. Par exemple, vous pouvez obtenir de l'énergie solaire pendant la journée lorsque le soleil est présent, mais que se passe-t-il la nuit lorsque l'on a besoin d'énergie électrique ? Ou encore, dans la situation où nous pouvons obtenir la majeure partie de l'énergie hydroélectrique à partir de grandes sources d'eau, mais ces sources sont perturbées, surtout pendant les saisons des pluies ? La réponse sera que l'énergie qui a déjà été produite devra être mise en commun à partir d'autres sources. À l'instar des batteries de téléphones portables qui attendent le moment venu, il est essentiel de disposer d'une plus grande variété d'options de stockage de l'énergie sur le réseau, afin de réduire la dépendance à l'égard des fluctuations ou des variations des conditions météorologiques ou des sources d'énergie.

Quelles sont les options de stockage de l'énergie sur le réseau ?

Les réseaux électriques ont besoin d'un système stable qui assure l'équilibre entre l'approvisionnement et la distribution. De nombreuses méthodes ont été appliquées depuis la découverte de l'électricité pour répondre à ces demandes ; voici donc quelques options de stockage de l'énergie qui peuvent être intégrées aux systèmes de réseau et qui méritent d'être mentionnées :

1. Powerwall/Powerpacks de Tesla

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Courtoisie : Grendz.com[/caption]Il s'agit de batteries lithium-ion destinées à être utilisées à domicile et sur le réseau. Selon Tesla, les "Powerpacks maison, les batteries les plus sophistiquées au monde avec un système de stockage d'énergie connecté au secteur et tout ce qui est nécessaire pour se connecter à un bâtiment ou à un réseau de services publics. Cela simplifie considérablement l'installation, l'intégration et le soutien futur, offrant des avantages à l'échelle du système qui dépassent de loin ceux des batteries autonomes." Il se concentre sur l'écrêtement des pointes, le déplacement de la charge, la sauvegarde d'urgence et la réponse à la demande. Un exemple convaincant est celui de la réserve électrique de Hornsdale, en Australie, où elle a été mise en service en 2017.

2. Les piles à flux redox

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Courtesy : sciencemag.org[/caption]Il s'agit d'un type particulier de cellules de batteries électrochimiques qui permettent à l'énergie chimique fournie par des composants chimiques dissous dans des liquides qui sont poussés à travers le système sur des côtés séparés d'une membrane pour créer de l'énergie stockée. Essentiellement, l'énergie chimique est transformée en énergie électrique par oxydation et réduction réversibles.

3. Stockage de l'énergie par volant d'inertie

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Courtesy : thetimes.co.uk[/caption]On les trouve dans des parcs éoliens tels que celui de la coopérative électrique KEA en Alaska. Cette STE exploite la puissance du vent pour créer et stocker de l'énergie. Elle fonctionne en accélérant un rotor à volant d'inertie jusqu'à des vitesses immenses d'environ 20 000 à 50 000 tours/minute et en conservant l'énergie dans le système sous forme d'énergie de rotation qui peut être extraite en cas de besoin.

4. Stockage de l'énergie thermique

Elles sont principalement utilisées pour des applications de chauffage et de refroidissement. L'idée sous-jacente est de chauffer ou de refroidir un moyen de stockage afin que l'énergie qui y est stockée puisse être utilisée en cas de besoin. La technologie la plus répandue est le stockage de chaleur sensible, qui consiste à stocker la chaleur thermique en élevant la température d'un solide ou d'un liquide, par exemple du gravier, de la terre, des cailloux ou des briques. Le projet d'énergie solaire de Crescent Dunes, dans le Nevada, est un exemple de ce type de stockage. Il peut stocker jusqu'à 1,1 GWh d'énergie, ce qui équivaut à 10 heures d'énergie à pleine puissance, ce qui le distingue de la plupart de ses prédécesseurs.

5. Les centrales hydroélectriques à réserve pompée

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Par Funkjoker23 - File:Pumpstor_racoon_mtn.jpg, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=18633057[/caption]Elles suivent le processus de pompage électrique de l'eau d'un réservoir inférieur vers un réservoir supérieur où la centrale hydroélectrique contiendra ensuite l'eau pour créer et stocker plus d'énergie. Elles sont utilisées pendant les saisons creuses pour stocker l'eau qui peut être utilisée pour produire de l'énergie en cas de besoin pendant les saisons de pointe. Le barrage de Grand Maison, par exemple, peut se mettre en marche en trois minutes et fournir jusqu'à 1,8 GW d'électricité au réseau électrique national français en période de pointe.

6. Stockage de l'énergie de l'air comprimé

L'air est pressurisé et stocké sous terre jusqu'à ce qu'il soit nécessaire, de la même manière que le processus de conversion et de stockage de l'énergie hydroélectrique. L'énergie électrique excédentaire est stockée sous forme d'air à haute pression dans de grands réservoirs ou dans des cavernes et espaces salés. Pour la convertir en énergie électrique, l'air comprimé est poussé à travers une turbine. Le Pacific Northwest National Laboratory et la Bonneville Power Administration ont entrepris un projet visant à "évaluer la faisabilité technique et économique du développement du stockage de l'énergie par air comprimé dans le cadre géologique unique de l'intérieur de l'État de Washington".Chez Hive Power, nous sommes convaincus que l'avenir repose sur la synergie cohésive de tous ces éléments, technologies et innovations. La production d'électricité, les infrastructures, les sources d'énergie et les réseaux de stockage doivent être conçus pour se nourrir les uns des autres en produisant des sources d'énergie stables et fiables pour une utilisation quotidienne tout en contribuant à réduire les émissions de combustibles fossiles. L'avenir du stockage d'énergie sur réseau est intelligent, renouvelable et durable.