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7 Mai, 2024

Les « batteries d’air » sous-marines offrent un stockage d’énergie à long terme moins coûteux

Les « batteries d’air » sous-marines offrent un stockage d’énergie à long terme moins coûteux

BaroMar affirme que son système de stockage d’énergie comprimé sous-marin crée une batterie à air moins chère que toute autre pour le stockage à long terme.

La société israélienne BaroMar s’apprête à tester une nouvelle approche intelligente du stockage de l’énergie au niveau du réseau, qui, selon elle, constituera le moyen le moins coûteux de stabiliser les réseaux d’énergie renouvelable à plus long terme. Ce système innovant laisse l’eau faire le travail.

Le réseau énergétique sans carbone de l’avenir semble remarquablement complexe. L’énergie solaire, l’énergie éolienne et les autres sources d’énergie renouvelables fourniront toutes de l’électricité lorsqu’elles le pourront, mais cela ne correspondra pas à la demande, de sorte que les mesures de stockage et de libération de l’énergie seront essentielles. Ces mesures seront nécessaires à différentes échelles de temps. Certaines devront atténuer les pics et les creux quotidiens. D’autres fonctionneront entre les jours et les semaines, pour compenser les jours de faible production solaire dus à un temps couvert.

Enfin, il y a le stockage à long terme, qui tentera de conserver des électrons pour l’hiver, lorsque la production solaire connaîtra une accalmie saisonnière que l’éolien ne pourra pas compenser. C’est le domaine que BaroMar souhaite aborder avec son approche intéressante du stockage d’énergie à air comprimé (CAES : Compressed Air Energy Storage).

Le CAES consiste à utiliser l’énergie excédentaire pour faire fonctionner des compresseurs, en pompant généralement l’air dans de grands réservoirs rigides où il peut être stocké à haute pression, puis libéré par une sorte de turbine qui peut entraîner un générateur pour récupérer l’énergie. Il s’agit déjà d’une option de stockage d’énergie très rentable, mais BaroMar affirme qu’elle peut battre les systèmes traditionnels pour le stockage d’énergie à long terme en utilisant une solution amusante de faible technicité.

Des cages remplies de roches lourdes fixent ces réservoirs bon marché en béton/acier au fond de la mer.

En gros, les usines de l’entreprise seront installées près des côtes ayant accès à des eaux profondes. Et au lieu de grands réservoirs à haute pression, BaroMar utilise la pression de la colonne d’eau pour stocker l’air comprimé dans des enceintes beaucoup moins coûteuses.

Il s’agit d’une série de grands réservoirs en béton et en acier, bon marché et stupides, surmontés de cages remplies de rochers, afin de les maintenir immergés à des profondeurs comprises entre 200 et 700 mètres. Ces réservoirs sont entourés d’un certain nombre de vannes perméables à l’eau et sont au départ complètement remplis d’eau de mer. Le compresseur et le générateur se trouvent à proximité, sur la terre ferme, et lorsqu’il y a un excédent d’énergie à absorber, le compresseur envoie de l’air ambiant dans ces réservoirs au moyen de longs tuyaux, à une pression de 20 à 70 bars, en fonction de la profondeur.

BaroMar – Stockage durable et rentable de l’énergie par air comprimé sous l’eau

L’air comprimé force l’eau à sortir des réservoirs, mais comme la pression hydrostatique de l’eau extérieure s’équilibre avec la pression de l’air intérieur, les réservoirs n’ont pas besoin d’être aussi solides ou coûteux que les réservoirs terrestres qui doivent contenir de l’air intérieur à haute pression par rapport à la pression atmosphérique normale à l’extérieur.

Lorsqu’il est temps de récupérer l’énergie, le système permet à l’air de remonter le tuyau dans un système de récupération thermique, suivi d’un turbodétendeur qui entraîne un générateur. À l’autre extrémité, l’eau retourne dans le réservoir, prête à être déplacée à nouveau lorsque le compresseur fonctionne.

Selon le bureau d’études Jacobs, qui a été désigné pour concevoir un projet pilote à Chypre, l’objectif est d’atteindre un rendement aller-retour d’environ 70 %, soit à peu près le même que celui de la plus grande centrale CAES du monde (une installation de 100 MW et 400 MW/h à Zhangjiakou, dans le nord de la Chine), et un rendement très élevé par rapport aux systèmes d’air comprimé traditionnels. Ce projet pilote sous-marin sera bien sûr beaucoup plus modeste, puisqu’il ne stockera que 4 MWh.

L’énergie est récupérée par le biais d’un turbodétendeur/générateur avec un rendement cible de 70 % sur l’aller-retour

BaroMar affirme qu’il devrait surpasser les options concurrentes de stockage d’énergie de longue durée (LDES) en termes de coût, grâce à ses réservoirs durables et très peu coûteux et à des coûts de maintenance sous-marine faibles, voire nuls. En faisant fonctionner une installation de 100 MW/1 GWh 350 jours par an pendant 20 ans, BaroMar affirme pouvoir offrir un coût de stockage nivelé (LCoS) de 100 dollars par MWh, par rapport aux « autres technologies LDES » qui, selon elle, avoisinent les 131 dollars/MWh.

Bien entendu, tout ce qui est conçu pour fonctionner pendant 20 ans sous la mer pose des problèmes. M. Jacobs, chargé de concevoir l’objet selon une norme qui puisse être construite, laisse entrevoir les obstacles qui se dressent devant lui. « Ce projet nécessite des études géophysiques, géotechniques et bathymétriques approfondies, des enquêtes, des études de faisabilité et l’obtention de permis pour l’installation de réservoirs à de grandes profondeurs pour les besoins de l’équipement mécanique et électrique à terre », a déclaré Fiachra Ó Cléirigh, vice-président de Jacobs, dans un communiqué de presse.

Quoi qu’il en soit, ce sont les solutions rentables et évolutives qui l’emporteront dans les nouveaux réseaux d’énergie renouvelable. Si l’idée de BaroMar correspond à ce qu’affirme l’entreprise, elle s’appliquera à de nombreux endroits, puisque les villes sont souvent situées à proximité de la côte. Nous sommes impatients d’en savoir plus sur ce projet.

https://www.baro-mar.com/#

https://www.jacobs.com/newsroom/news/jacobs-support-baromar-long-duration-underwater-energy-storage-pilot

https://cleantechnica.com/2024/05/05/long-duration-energy-storage-from-thin-air-just-add-water