La STEP marine expérimentale d'Okinawa au Japon, aujourd'hui démantelée. / Photo : Google Earth.
Un système simple, abordable et peu polluant existe pour stocker de grandes quantités d’électricité : la « station de transfert d’énergie par pompage-turbinage » (STEP). Si la plupart exploitent l’eau douce des montagnes pour fonctionner, un projet envisage d’en installer sur le littoral en utilisant l’eau des mers et océans. Un choix qui présente de nombreux avantages.
« L’électricité ne se stocke pas ». Vous avez certainement déjà entendu cette affirmation : elle nous est rabâchée sans cesse depuis sa découverte. Pourtant, il existe bel et bien des moyens pour la conserver. Le plus efficace est probablement le système de « station de transfert d’énergie par pompage-turbinage » (STEP). S’il ne stocke pas directement l’électricité, ce concept la transforme en force motrice à travers l’eau. Lorsque la production est excédentaire, l’eau est pompée dans un réservoir amont pour y être stockée. Puis, sur demande, elle peut être turbinée dans un réservoir aval pour restituer le courant.
L’eau de mer plus simple à exploiter que l’eau douce ?
L’immense majorité des STEP est implantée en montagne, où le relief permet de faire chuter l’eau sur de grandes hauteurs et où la ressource est abondante. Elles nécessitent l’aménagement de deux grands réservoirs pour fonctionner, ce qui peut impacter la biodiversité locale et rendre le projet moins acceptable par la population. Outre la transformation de barrages existants en STEP, peu de nouvelles constructions peuvent donc émerger sans risque de générer de très vives oppositions.
Une alternative moins dérangeante pour les populations et l’environnement est en train de se développer : la STEP à l’eau de mer. Si le principe est identique, ce type d’installation n’a pas besoin de réservoir aval. Il puise tout simplement l’eau salée des mers et océans pour la stocker dans un unique réservoir amont préalablement imperméabilisé. Une start-up californienne baptisée « Oceanus Power & Water » en a fait sa spécialité. Elle s’est associée à EDF pour élaborer sa première installation, prévue au nord du Chili. Le pays, pris en étau entre l’océan Pacifique et la cordillère de Andes, dispose d’un relief idéal.
À lire aussi Cette start-up a conçu une STEP adaptée aux pays sans reliefsBien plus de capacité qu’une giga batterie
Le site n’a pas encore été sélectionné, mais il devra bénéficier d’au moins 350 mètres de dénivelé. Un critère assez peu restrictif au Chili, où les montagnes ont les pieds dans l’eau salée. La première STEP développera une puissance de 200 MW, mobilisables en quelques minutes. Son réservoir sera dimensionné pour stocker l’équivalent de 16 h de production, soit une capacité d’environ 3,2 GWh. C’est 13 fois plus que la plus grande batterie stationnaire Tesla et 3,5 fois plus que la future plus grosse batterie du monde. La STEP permettra ainsi d’accumuler l’électricité renouvelable excédentaire produite par les parcs éoliens et solaires.
Potabiliser l’eau de mer à faible coût
Moins contraignante, la STEP marine présente également l’avantage de contribuer à la potabilisation de l’eau de mer. En phase de turbinage, la centrale chilienne dirigera une partie de son débit final vers une usine de désalinisation. La hauteur de chute rendra le processus bien plus sobre que sur la plupart des sites de désalinisation conventionnels, qui utilisent de puissantes pompes. Selon Oceanus Power & Water, l’installation consommera 2,4 kWh par m³ d’eau traitée contre 3 à 5 kWh/m³ pour les usines classiques.
Aucun planning n’a pour l’instant été annoncé, le projet étant au stade de simple esquisse. EDF et la start-up californienne se sont associées prudemment par un accord de développement conjoint. Ils pourront notamment s’inspirer de l’une des premières STEP à eau salée du monde, installée à Okinawa au Japon. L’aménagement expérimental a produit 30 MW pour 130 MWh de stockage pendant 17 ans.
Commentaires
Le principal défaut des STEP marine c'est la corrosion due au sel.
Produire de l'électricité avec du renouvelable intermittent et le coupler avec une STEP pour le faire devenir pilotable est intéressant mais 350 m dans les Landes, je ne vois pas. C'est une niche. Il reste à inventer une solution pour les géographie sans relief.m
Quel est le rendement global ? Puissance installée ?
Si la STEP fonctionne 16 heures, comment garantir les 8 heures restantes ?
Est-ce bien garanti tous les jours, pas seulement les jours favorables ?
Quel est le coût global : intermittent + Step ?
Dans cet article, il est écrit : "Outre la transformation de barrages existants en STEP". Ce lien aboutit à un article de 2018 où le lac Noir est mentionné, alors qu'il n'est plus en service depuis 2002, et que ses installations ont été dynamitées en 2014. Est oublié la STEP la plus puissante de France, Grand Maison, qui a une puissance de 1820MW.
Cette possibilité de d'installation de STEP marines en France étant franchement réduit, pour davantage crédibiliser le développement de l'éolien et du photovoltaïque, pourquoi ne pas rapporter ici 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 centrales hydroélectriques existantes, barrages distants au maximum de 20 kilomètres, d’un volume minimum 100.000 mètres cubes et possédant une différence d’altitude supérieure à 150 mètres. En France, nous possédons 124 sites, avec un potentiel réalisable de stockage de 0,5 térawattheure (TWh) (2,8 fois l’existant).
Mais cette étude a aussi chiffré les possibilités d’utiliser les sites des barrages existants, qui pourraient être associés à des stockages réduits à créer. Ainsi, on arrive en France à 413 sites, avec un potentiel réalisable de stockage de 4 TWh (22 fois l’existant).
https://reporterre.net/Stocker-l-electricite-renouvelable-C-est-possible-grace-aux-barrages-existants
Si les steps ne suffisent pas. on fait comme les allemands, on integrent 8% d energie pilotable a base de biomasse. 2 avanyages; investissements prives et ressources suplementaires pour les agriculteurs.
Les allemands ont intégré beaucoup de biomasse, produite en grande partie à partir de maïs, ce qui n'est pas top. Les fuites de méthane et les problèmes posés par le digestat font que la méthanisation n'est à juste titre plus en odeur de sainteté. Fort justement, la SNBC, prévoit de privilégier l’utilisation de la biomasse essentiellement pour la production de chaleur directe ou de biogaz, plutôt que pour la production d’électricité.
Je milite pour la construction de nouvelles STEP à partir de barrages existants.
Il faut savoir qu'en France nous n'avons que 6 STEP, alors qu'il y en a 36 en Allemagne...
https://de.wikipedia.org/wiki/Liste_von_Pumpspeicherkraftwerken
Biomasse -> éthanol...
Pourquoi ne veut on plus de l'éthanol, du diester, du biogaz... pour les bagnoles ?
Bilan CO2 à zéro...
Il y a de l'éthanol avec des algues.
Avec des véhicules collectifs, il y a entre 3 et 5 fois moins de voitures sur les routes, presque plus de bouchons, une pollution vraiment divisée par plus de 3.
Pas besoin de véhicules autonomes, il faut utiliser les chômeurs comme chauffeurs. Et ceux qui n'ont pas de permis, on les forme gratuitement.
L'éthanol reste une solution, et on arrête de se casser la tête avec des usines à gaz pour le stockage d'électricité produite par intermittence.
Les pertes de ces solutions réchauffent aussi la planète ! On l'oublie systématiquement.
Ex : le panneaux photovoltaïques chauffent l'air.
Voilà une idée qu'elle est bonne, à condition bien sûr de trouver des sites pour aménager le "lac salé". Pourquoi donc la STEP japonaise a-t-elle été démantelée?
Au Chili, oui, le relief est idéal et il existe des zones littorales désertiques, où personne ne va râler si on y construit une installation.
Sur nos côtes européennes on peut oublier. L'ensemble du littoral est soit plat, soit urbanisé, soit protégé...
Outre l'occupation foncière, le principal risque avec un lac artificiel aménagé sur les hauteurs est l'étanchéité, dons la compromission entraînera des infiltrations d'eau salée pouvant rendre des nappes phréatiques inutilisables. Ou encore, suivant la nature du sol, il peut aussi y avoir un risque de glissement de terrain.
Héhé... Lorsque les centrales nucléaires de Penly et Paluel seront mises à l'arrêt, on pourrait faire un barrage et simplement les noyer dans un lac de STEP, vu qu'elles sont aménagées dans des vallons côtiers!
Hormis d'accepter un rendement un peu plus faible à cause des pertes dans les conduites, il n'y a pas d'obstacle majeur à mettre la retenue à plusieurs dizaines de km de la mer donc la zone est relativement large.
La STEP est la solution de stockage qui présente le meilleur rapport rendement / coût. Dans certaines régions, la STEP d'eau de mer peut être une excellente solution, car elle n'immobilise pas d'eau douce nécessaire à d'autres usages ! Peut-être y a-t-il des sites possibles en pays niçois ou au pied des Pyrénées ?
Pour irradier l'eau de la Manche qui redescendra des lac Penly et Paluel ? Certainement pas ! !