Les pionniers du green (4/8) : Hydrostor stocke l'énergie sous la mer

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Cœur du système, un compresseur d'air, qui utilise l'électricité à stocker pour produire de l'air comprimé, ensuite envoyé dans des ballons sous-marin.
Cœur du système, un compresseur d'air, qui utilise l'électricité à stocker pour produire de l'air comprimé, ensuite envoyé dans des ballons sous-marin. (Crédits : Hydrostor)
Pour conserver l'énergie issue des ressources renouvelables, uns startup canadienne propose d'utiliser la pression de l'eau. Une station pilote est d'ores et déjà installée sur les rives du lac Ontario.

Le paradoxe est bien connu: propres, potentiellement infinies, les énergies renouvelables (vent, soleil, marée, houle marine) présentent néanmoins le défaut majeur de leur intermittence. Au point que leur succès dépendra du développement de moyens de stockage permettant de garantir une offre continue et adaptée aux besoins.

Le système inventé par une entreprise canadienne, Hydrostor, qui utilise la pression de l'eau marine pour stocker l'électricité, fait partie de ces solutions d'avenir.

La station expérimentale alimente 330 maisons

Cœur du système, un compresseur d'air, qui utilise l'électricité à stocker pour produire de l'air comprimé. La chaleur relâchée est même récupérée et conservée dans des réservoirs d'eau, ce qui accroît l'efficacité du système. L'air comprimé est ensuite envoyé, via de gros tuyaux, dans des ballons fixés sous la mer (voir vidéo en fin d'article). Lorsque l'énergie stockée doit être utilisée, l'air est relâché: la pression de l'eau la repousse alors via les tuyaux vers la centrale. La chaleur stockée au début du processus est réutilisée à ce moment pour chauffer l'air. En passant à travers un expanseur qui commande un générateur, l'air produit de nouveau de l'électricité.

Une station pilote, qui a coûté 6 millions de dollars canadiens (un peu plus de 4 millions d'euros), a été installée en novembre 2015 à Toronto, dans le cadre d'une collaboration entre Hydrostor et le fournisseur d'énergie Toronto Hydro. Six ballons d'une capacité de 100 mètres cubes chacun sont fixés à 50 mètres de profondeur et à 2,5 km de la côte du lac Ontario. Mis en place en soutien d'une centrale éolienne, le dispositif est déjà en mesure d'alimenter 330 maisons.

50% moins cher que les batteries au lithium

Fondé sur le phénomène naturel de la pression hydrostatique (grosso modo, la pression de l'eau sur un corps immergé), ce moyen de stockage ne requiert l'utilisation d'aucun produit chimique et, dans sa version la plus simple, ne produit aucune émission de gaz à effet de serre. Les ballons sont fixés au sol (sous-marin) par un robot et "la station tourne toute seule", "afin de réduire au maximum le besoin en main-d'oeuvre", expliquait en mars à Toronto Cameron Lewis, président de la société, à La Tribune.

La startup canadienne affirme que la durée de vie de son dispositif, sans perte d'efficacité, serait de plus de 30 ans, et que les coûts seraient inférieurs de la moitié à ceux des batteries au lithium. Et le bruit produit par la station pilote à Toronto ne dépasse pas les 67 décibels.

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Modulable selon la taille des ballons et leur profondeur

La solution est par ailleurs adaptable au besoins du réseau. La quantité d'énergie stockable peut varier en fonction du volume des ballons comme de la profondeur à laquelle ils sont fixés. De la chaleur peut être ajoutée au moment de l'expansion de l'air. La solution est d'ores-et-déjà commercialisée avec une capacité allant de 5 MW/30 MWh à 100 MW/1.000 MWh.

Si le système est essentiellement conçu pour pallier les inconvénients des énergies renouvelables, l'électricité stockée peut être issue de n'importe quelle source. Il peut ainsi aussi servir à compenser d'éventuelles pannes ou à équilibrer le rapport offre/demande entre heures pleines et heures creuses. La startup assure par ailleurs un service d'assistance complet, avant, pendant et après l'installation: "Le client doit seulement lui signaler combien d'énergie faut-il produire (ou stocker) et quand", lit-on sur le site de la société.

Hydrostor

Selon Hydrostor, sa solution pourrait être la panacée des pays insulaires, "les seuls territoires qui adopteront de l'énergie renouvelable à 100% et qui auront donc particulièrement besoin de la stocker", souligne Cameron Lewis. C'est dans une île d'ailleurs que verra le jour la première station vendue par Hydrostor: celle d'Aruba, aux Antilles. La taille de la centrale n'est pas encore déterminée mais elle serait bien plus grande que celle de Toronto.

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[ VIDEO ] Hydrostor: comment ça marche (1/2): le principe

[ VIDEO ] Hydrostor: comment ça marche (2/2): la construction de la station

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a écrit le 22/08/2016 à 15:01 :
Très bon projet, sélectionné à juste titre par des connaisseurs et spécialistes parmi beaucoup d'autres projets, dont les rendements peuvent effectivement sans difficulté majeure atteindre les 80% voire un peu plus avec les progrès réalisés dans la récupération de la chaleur en amont et les performances entre autres des moteurs. La durée de vie est annoncée de plus de 30 ans avec les éléments initiaux et au delà avec une maintenance assez simple et peu coûteuse vus les éléments impliqués. Cà en fait une méthode de stockage très compétitive et rapidement amortie.
a écrit le 15/08/2016 à 1:12 :
"Le rendement (roundtrip AC/AC efficiency) est de 60% à 80% voire plus selon Hydrostor "
Mouais, il y a deux éléments en série au minimum dans la chaîne, le compresseur, dont le rendement ne doit pas excéder 90% (il y a déjà un moteur électrique au minimum dans celui-ci) et un générateur dont le rendement n'excède certainement pas les 90% également. Ajoutons quelques pertes d'écoulement dans les conduits et les pertes thermiques dans l'eau: 10%, admettons que grâce à la chaleur stockée (sans perte...) on en regagne un petit peu: 5% on doit atteindre au mieux du mieux 75 à 70% au mieux du mieux. La réalité étant sans doute plus proche des 60% annoncés. C'est bien mais pas nécessairement révolutionnaire. Ceci étant, cela ne répond nullement à la question des coûts et de la durée de vie.
a écrit le 14/08/2016 à 15:40 :
Le rendement (roundtrip AC/AC efficiency) est de 60% à 80% voire plus selon Hydrostor ce qui est bien et supérieur aux anciens stockages hydro car il y a récupération de chaleur et l'on obtient alors 80% et plus. LightSail Energy fait plus de 80% avec son système des compresseur adiabatique. C'est un procédé assez simple très compétitif et d'une durée de vie importante pour des stockage très élevés en série. Parmi les avantages de ces systèmes c'est qu'ils n'utilisent que très peu de matières premières et par ailleurs juste de l'air. Leur taux de recyclage est également très élevé et souvent de 100%. Sachant que plus de 75% de la population mondiale vit près des côtes c'est une technologie intéressante et il y a nettement moins d'impact environnemental qu'un barrage.
a écrit le 14/08/2016 à 11:37 :
AVEC TOUTE L ENERGIE DES VOLCANS ? JE SUIS ETONNE QUE L HOMME NE PUISSE PAS UTILSEZ CETTE ENERGIE POUR LA TRANSFORME EN ELECTRICITE???
a écrit le 14/08/2016 à 11:31 :
JE SUIS HEUREUX DE VOIR QUE L IDEE DE STOKE L ENERGIE QUE J AVAIS LANCER SUR CE SITE A FAIS DU CHEMIN ? JE SUIS SUR QUE L ON TROUVERAS AVEC LE TEMPT PLEIN D IDEES NOUVELLES QUI PERMETTRAS A LHUMANITE D E MOINS GASPILLER LES ENERGIES FOSSIL ET DE MOINS POLLUE EN SOTKENT L ENERGIE ? C EST UN UN NOUVEAUX DEFIE QUE L HOMME PEUT GAGNE POUR L AVENIR DE NOTRE TERRE???
a écrit le 13/08/2016 à 17:14 :
Le juge de Paix, c'est le rendement de l'opération: et là pas de chiffre et pour cause, il doit être très mauvais.
Et je ne parle pas du coût et de la complexité de l'installation: tuyaux partout, des ballons, dans l'eau de mer.
Et en plus, il faut de l'eau et à grande profondeur!
Tout le monde cherche une solution au stockage de l'énergie mais personne ne fait mieux que des stations de pompage pour l'instant.
a écrit le 13/08/2016 à 15:23 :
Aux Antilles, les ballons résisteront aux dents de requin?
a écrit le 13/08/2016 à 13:28 :
Pourquoi pas, mais on peut tout aussi bien stocker de l'eau dans un réservoir ou un barrage plus élevé que le point de consommation. Il ne faut pas oublier que lorsqu'on gonfle le ballon il faut fournir de l'énergie pour vaincre justement la pression de l'eau. Energie récupérée en partie lorsque le ballon de dégonfle. C'est astucieux, mais pas miraculeux, il faudrait voir le rendement final et la durée de vie effective des ballons en environnement marin.

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