Le parc d'énergie stockée de l'Iowa, objectif d'achèvement en 2011, coûtera environ 200 $, 000 à 225 $, 000 -- sans compter le coût des installations éoliennes. Voir les photos de l'énergie éolienne. 2008 HowStuffWorks En tant que source d'énergie, le vent a beaucoup d'avantages. C'est une ressource renouvelable alimentée par le four de notre planète, le soleil. Il produit de l'électricité sans produire de gaz à effet de serre.
Et il n'est pas associé à des sous-produits toxiques tels que le mercure ou les déchets radioactifs.
Malheureusement, l'énergie éolienne présente également certains inconvénients qui ont empêché son adoption à grande échelle. D'abord, le vent ne souffle pas tout le temps, et parfois il souffle le plus fort quand vous en avez le moins besoin. Mais et si vous pouviez stocker l'énergie excédentaire créée par les parcs éoliens pour pouvoir l'utiliser plus tard ?
C'est l'idée derrière le Parc d'énergie stockée de l'Iowa (ISEP) . Dans ce cas, l'énergie est stockée sous forme d'air comprimé, et l'unité de stockage n'est pas une batterie, mais la Terre elle-même. Ce n'est pas de la science-fiction. En réalité, la technologie derrière le stockage d'énergie par air comprimé (CAES) existe depuis de nombreuses années, bien qu'il reçoive plus d'attention de la part des écologistes et des experts en énergies renouvelables à la recherche de solutions respectueuses de l'environnement pour remplacer les combustibles fossiles.
Alors, comment ça marche? Continuez à lire pour le découvrir.
Acronyme SoupeComme le vent, Les acronymes sont une ressource renouvelable lorsqu'il s'agit de parler de l'Iowa Stored Energy Park. Voici quelques-uns que vous devez savoir :
ISEP -- Parc d'énergie stockée de l'Iowa. Le "P" signifiait à l'origine "Plant, " mais changé en " Park " lorsque l'organisation s'est constituée en 2005.
ISEPA -- Iowa Stored Energy Park Agency. Une société constituée en vertu de l'article 28E du code de l'Iowa, ISEPA représente plus de 130 services publics municipaux situés dans l'Iowa, Minnesota et les Dakotas.
SCA -- Stockage d'énergie par air comprimé. Le CAES est une technologie dans laquelle l'énergie est stockée sous forme d'air comprimé dans une caverne souterraine. Puis, pendant les périodes de forte demande, l'air est utilisé pour produire de l'énergie avec un système de turbo-générateur.
IAMU -- Association des services municipaux de l'Iowa. IAMU représente plus de 550 communes électriques, gaz, services publics d'eau et de télécommunications dans tout l'Iowa. C'est la plus grande organisation du genre au pays.
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L'électricité du parc d'énergie stockée de l'Iowa sera produite par des éoliennes. L'excès de vent entraînera un compresseur et sera stocké dans le grès sous terre pour une utilisation ultérieure. 2008 HowStuffWorks Le concept ISEP a été proposé pour la première fois en 2003, lorsque des membres de l'Iowa Association of Municipal Utilities (IAMU) ont formé un comité d'étude pour explorer comment l'énergie éolienne pourrait être utilisée de manière créative pour compléter la production d'électricité de l'État.
L'Iowa est le troisième producteur d'énergie éolienne aux États-Unis, juste derrière la Californie et le Texas. Pour renforcer encore sa position de leader dans la production éolienne, le comité d'étude de l'IAMU savait qu'un autre grand parc éolien - même un parc à la pointe de la technologie, turbines super-efficaces - ne suffiraient pas à elles seules. Ils avaient besoin d'un mécanisme pour stocker l'énergie. Le comité a proposé une centrale électrique qui intégrerait deux éléments clés :un parc éolien de 100 mégawatts et une installation de stockage d'énergie à air comprimé.
L'idée derrière l'ISEP est basée sur deux installations de CAES réussies déjà en activité - une à Huntorf, Allemagne, exploité par Nordwest Deutsche Kraftwerke depuis 1978; et un autre à McIntosh, Ala., exploité par l'Alabama's Electric Cooperative depuis 1991. Ces deux installations stockent de l'air comprimé sous terre. L'usine de Huntorf utilise des cavernes de sel comme réservoir de stockage. L'usine McIntosh utilise des mines préexistantes.
Le comité de planification de l'ISEP a voulu expérimenter le stockage d'air comprimé dans un aquifère . Un aquifère est une couche souterraine de roche capable de retenir l'eau. La roche peut le faire car elle contient des millions d'espaces minuscules entre les particules de roche et de gravier. Ces petits espaces retiennent l'eau et la retiennent. Comme il s'avère, cette roche très perméable peut également être remplie d'air. En réalité, si vous pompez de l'air dans un aquifère sous une forte pression, il agit comme une bulle géante et déplace la nappe phréatique. Quelques mois après avoir lancé l'étude, le comité a trouvé un aquifère près de Fort Dodge, Iowa, cela semblait idéal. L'aquifère était proche du réseau de transport d'électricité et d'un gazoduc. Cependant, le site s'est finalement avéré inadapté pour diverses raisons.
Lorsque l'équipe a commencé à examiner d'autres sites, il a également subi quelques changements organisationnels. En 2005, le comité de l'IAMU a confié la responsabilité de l'ISEP à l'Iowa Stored Energy Park Agency (ISEPA), une société de l'Iowa représentant plus de 130 services publics municipaux de l'Iowa, Minnesota et les Dakotas.
Deux ans plus tard, en janvier 2007, l'agence a finalement terminé son processus de sélection et s'est installée sur un site juste à l'ouest de Dallas Center, dans le centre de l'Iowa. Le site est idéal pour plusieurs raisons. L'aquifère, 3, 000 pieds (914 mètres) sous la surface, est profond et large, ce qui signifie qu'il peut stocker une grande quantité d'air. Une autre caractéristique intéressante est la géologie du site. L'aquifère est composé de couches de grès recouvertes de schiste dense. Le grès est très poreux et retient bien l'air et l'eau. Finalement, le site est à moins de 30 miles (48,3 km) du centre-ville de Des Moines, ce qui est bon pour le développement économique. L'agence espère que l'ISEP deviendra une destination touristique, et être proche de la capitale de l'État pourrait apporter plus de trafic.
Le site du Dallas Center n'est pas, cependant, la meilleure zone de vent de l'Iowa. Par conséquent, ISEPA étudie la possibilité d'un parc éolien à distance. L'agence pourrait construire le parc ou passer un contrat avec un parc éolien privé existant. Dans les deux cas, le vent est un élément essentiel du projet. En réalité, l'utilisation du vent comme source d'énergie est l'une des principales différences entre l'ISEP et les centrales Huntorf et McIntosh. Huntorf et McIntosh utilisent tous deux l'électricité hors pointe des centrales nucléaires ou au charbon traditionnelles pour faire fonctionner le compresseur qui pompe l'air sous terre. ISEP utilisera l'électricité éolienne pour faire fonctionner le compresseur et redirigera tout excès d'énergie vers le réseau. En utilisant CAES et l'énergie éolienne ensemble, ISEP sera en mesure de fournir un environnement respectueux de l'environnement, source d'énergie alternative pour les maisons et les entreprises.
Dans la section suivante, nous verrons comment exactement ISEP produira de l'électricité.
Les turbines à combustion brûlent un mélange de carburant et d'air pour produire de l'électricité. La majeure partie de l'énergie du processus va au processeur, pas aux turbines, qui créent de l'électricité. 2008 HowStuffWorks Bien que l'énergie éolienne soit une composante importante de l'ISEP, elle n'éliminera pas complètement les combustibles fossiles de l'équation de la production d'énergie. Au lieu, cela réduira la quantité de combustible fossile utilisé pour produire de l'électricité. Pour comprendre pourquoi il en est ainsi, Considérons d'abord une centrale électrique à turbine conventionnelle, qui utilise le gaz naturel comme source d'énergie.
Au cœur d'une telle installation se trouve une turbine à combustion à trois sections. La première partie, le compresseur, aspire l'air dans le moteur et le met sous pression. La deuxième partie, le système de combustion, brûle un mélange de carburant et d'air, qui produit une température élevée, flux de gaz à haute pression. Au fur et à mesure que le flux de gaz se dilate à travers la turbine, la troisième partie, il fait tourner des lames rotatives. Les aubes rotatives remplissent deux fonctions :elles entraînent le compresseur, et ils font tourner un générateur pour produire de l'électricité. En réalité, la majeure partie de l'énergie utilisée dans une turbine à combustion va au fonctionnement du compresseur, pas à produire de l'électricité.
Le CAES améliore l'efficacité de fonctionnement des turbines à gaz car la compression a lieu séparément. L'électricité en heures creuses fait fonctionner un moteur qui force l'air dans un réservoir souterrain. Pendant les périodes de pointe de la demande, l'air est libéré de la chambre de stockage et acheminé dans le système de combustion d'une turbine à gaz. L'air est déjà comprimé, la turbine n'a donc pas besoin de faire fonctionner un compresseur ; toute l'énergie sert à faire fonctionner le générateur. Par conséquent, beaucoup moins de gaz naturel est utilisé.
L'ISEP va encore plus loin en combinant le vent - un source d'énergie durable - avec stockage souterrain dans un aquifère. L'illustration ci-dessous montre à quoi ressemblera et fonctionnera ISEP. Parcourons les étapes :
ISEPA évalue toujours la meilleure solution pour la production éolienne, mais cherche à terminer les travaux de conception préliminaire d'ici mai 2008. En septembre, l'agence commencera à acquérir les permis nécessaires auprès de l'Iowa Utilities Board. L'installation devrait être opérationnelle et produire de l'électricité d'ici 2011. Lorsqu'elle sera opérationnelle, ISEP pourrait représenter 20 pour cent de l'énergie utilisée en un an dans un service public municipal typique de l'Iowa. Cela pourrait également permettre aux villes et à leurs services publics d'économiser jusqu'à 5 millions de dollars par an en énergie achetée [source :Energy Services Bulletin].
D'autres services publics à travers le pays observent l'ISEP avec un grand intérêt. Certains ont même commencé leurs propres projets de CAES. Dans l'ouest du Texas, TXU Energy travaille avec Shell WindEnergy pour construire un 3, Parc éolien de 000 mégawatts connecté à un système CAES qui pompera de l'air dans des dômes de sel souterrains. D'autres sites sont explorés au Nouveau-Mexique et sur la côte du Golfe. Quoi qu'il en soit - en utilisant des grottes de sel souterraines ou des aquifères - le CAES peut toujours offrir le meilleur espoir de faire du vent un contributeur sérieux à l'approvisionnement total en électricité des États-Unis. L'Electric Power Research Institute estime que plus de 85 % des États-Unis ont des caractéristiques souterraines qui pourraient soutenir la technique. Peut-etre un jour, un réseau national d'installations combinant CAES et éolienne fournira jusqu'à 10 % de l'électricité américaine [source :BusinessWeek].
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