Le développement des énergies renouvelables nécessitera des capacités de stockage de plus en plus importantes. La société Siemens Gamesa a mis au point une nouvelle technologie de stockage de l’électricité en la transformant en chaleur et en stockant celle-ci dans des roches volcaniques. Cette énergie peut ensuite être restituée sous forme d’électricité par une turbine à vapeur. Selon ses concepteurs ce procédé est moins coûteux que les batteries lithium-ion, il a un meilleur rendement que le stockage sous forme d’hydrogène et permet de stocker l’électricité pendant plusieurs semaines
La technique, dénommée ETES (Electric Thermal Energy Storage) est actuellement testée dans une installation pilote à Hambourg. Elle stocke l’électricité produite par un parc éolien voisin. Celle-ci est « transformée en chaleur dans une sorte de sèche-cheveux géant » nous explique Jennifer Wagner, ingénieure en chef du site. L’air chaud est soufflé dans une enceinte isolée thermiquement, contenant 1.000 tonnes de roches volcaniques concassées, lesquelles sont ainsi portées à une température de 600°C. L’épaisseur de l’isolant thermique est d’un mètre.
Pour restituer l’électricité lorsque le réseau en a besoin ou pour lisser la production des énergies intermittentes, cette chaleur est utilisée pour faire fonctionner une turbine à vapeur. Elle peut aussi être exploitée telle quelle dans des processus industriels. Le rendement du stockage sous forme de chaleur est alors de 98 %. En cas de reconversion en électricité le rendement du cycle complet est de 45 %. « C’est mieux qu’un stockage sous forme d’hydrogène, dont le rendement du cycle est inférieur à 35 % » prétend Jennifer Wagner.
« Un des atouts d’ETES est qu’il s’agit d’un stockage à grande échelle sur une longue durée : nous ne parlons pas en mégawattheures mais bien en gigawattheures et d’une durée de stockage qui se compte en jours, voire en semaines » précise Maximilian Schumacher, business developper large storage chez Siemens Gamesa. « Pour stocker de telles quantités d’énergie avec un coût compétitif, vous avez besoin de grandes quantités de matériaux de stockage à bas prix » ajoute-t-il.
« Nous avons mené des recherches pendant des années pour trouver le matériau qui répond idéalement à ces caractéristiques et nous avons opté pour des roches d’origine volcanique que l’on trouve en grande quantité dans l’écorce terrestre » nous confie à son tour Hassan Oezdem, directeur de la R&D. « Contrairement aux batteries lithium-ion, notre technologie n’utilise pas de ressources rares ou stratégiques et la durée de vie d’une installation est estimée à 30 ans, contre 10 ans pour les batteries ». Avec un sourire, il conclut : « Nous avons inauguré un nouvel âge de la pierre, très prometteur ».
Reconversion de centrales thermiques
Siemens Gamesa, qui se présente comme une entreprise pionnière du secteur des énergies vertes, voit un autre avantage à son innovation : la possibilité de reconvertir les centrales électriques classiques utilisant des énergies fossiles, en stockages géant d’électricité renouvelable. Pour la production d’électricité, les générateurs de vapeur et les turbines pourraient en effet être réutilisées sans modification. Il suffit dès lors, pour offrir une 2e vie aux centrales à charbon qui seront condamnées tôt ou tard à la retraite pour cause d’urgence climatique, de remplir leurs immenses chaudières de concassés de roches volcaniques, d’y adjoindre le « sèche-cheveux géant », et … le tour est joué !
Autre possibilité : un stockage ETES pourrait être mis à profit par les industries à forte intensité énergétique, comme la sidérurgie. Leurs usines fonctionnent à « feu continu », 24 heures sur 24, et 7 jours sur 7. La solution de stockage développée par Siemens Gamesa pourrait récupérer et stocker la chaleur « fatale » que ces industries génèrent, la convertir en électricité et la vendre lors des pics de consommation, lorsqu’elle coûte le plus cher, créant ainsi un nouveau flux de revenus
L’industriel germano-espagnol ambitionne désormais de tester à plus grande échelle cette technologie, dans le cadre d’un projet de démonstration pré-commerciale. Programmé pour 2022, l’installation devrait avoir une capacité de stockage d’1 GWh ; elle nécessitera 10.000 tonnes de roches. Sa puissance en charge sera de 85 MW et de 30 MW en décharge. Le stade commercial capable de libérer des puissances de 100 MW, tant en charge qu’en décharge est annoncé pour 2025. « En théorie il n’y a pas de limite supérieure à la capacité de stockage d’un ETES » déclare Siemens Gamesa sur son site web.
Commentaires
On note que l’orgine Est franco espagnole par contre quand y a des lobbies , c’est toujours un autre qui applique pour la tester . Pourquoi? Demander au lobby gaz en France ils vont vous répondre .
ÇA reste expérimentale . Mais c’est Plus qu’intéressant quand le réseau est par exemple nucléaire , éolien et photovoltaïque ( en alternative prod ) que le pic est supérieur à offre mais en prodiode globalement de nuit l’hiver . Quand y a de la neige pendant 3 jours y plus de chauffage car le réseau il est par terre . Intéressant le coupblage production elec - stockage énergie chaleur - réseau urbain de chaleur
Merci pour cet article! En France et dans le grand public, cette technologie semble méconnue, alors qu'elle va jouer un rôle primordial dans le futur et particulièrement en Allemagne, avec un grand nombre potientiel de vielles centrales au charbon qui pourraient être ainsi converties en station de stockages zéro émissions.
Rien de nouveau là dedans. Le stockage d'énergie thermique dans de la roche existe déjà mais les sociétés françaises développant cela ne bénéficient certainement pas de la même couverture médiatique. La société Idhelio stocke l'energie thermique dans un lit de roche et est en mesure de la restituer sous forme électrique au travers d'une turbine et d'un cycle ORC. Ecotech Ceram stocke quant à eux l'énergie thermique dans des céramiques réfractaires.
Tout a fait. La difference est le fait qu'ils ont déjà developé un projet pilote et un demonstrateur et prevoient maintenant dans seulement quelques années la phase industrielle à grande echelle. Ils maitrisent aussi toute la chaine industrielle, des turbines à vapeurs jusqu'au alternateurs. Dans le même temps, en France, on préfère brader Alstom à GE, qui s'empresse de demanteler le savoir faire Francais...
Une solution de plus pour le stockage de l'énergie ! Quand je pense que certains écrivent encore "On ne sait pas stocker l'énergie", on ne peut que leur conseiller de s'informer.
Et non, l'énergie électrique ne se stocke pas... Il faut la transformer sous une autre forme (chimique, thermique, ...) pour avoir stockage (ce qui induit des pertes à chaque conversion).
Pour ceux qui ne savent pas lire j'ai parlé de stockage d'énergie pas d'électricité
J'ajouterai que l'on sait stocker directement l'énergie électrique mais en petite quantité, avec les condensateurs qui stockent bien des charges électriques sans nécessiter d'électrolyte comme dans les batteries qui en font une énergie chimique.
La question est combien ca coûte?
Il n'y a aucun mystère côté prix pour toutes les solutions de stockage, du KWh sur Li-Ion au KWh/STEP alors que le floue oscille dans un rapport de 1 à 4 pour le coût d'un réacteur nucléaire. Mais plus le temps passe, plus il se précise vers le haut de la fourchette , "4 fois plus cher que le budget annoncé"
La société carolo bien connue ACEC propose un systéme équivalent au particuliers appelé Accubloc. https://www.acec-chauffage.com/accubloc/