Le stockage de l'énergie pendant de longues périodes est soumis à des défis particuliers. Un chercheur de l'IIASA propose d'utiliser une combinaison de stockage d'énergie par gravité en montagne (MGES) et d'hydroélectricité comme solution à ce problème. Crédit :IIASA
Les batteries deviennent rapidement moins chères et pourraient bientôt offrir un bon marché, solution à court terme pour stocker l'énergie pour les besoins énergétiques quotidiens. Cependant, les capacités de stockage à long terme des batteries, par exemple, dans un cycle annuel, ne sera pas économiquement viable. Bien que les technologies de stockage hydraulique par pompage (PHS) soient un choix économiquement faisable pour le stockage d'énergie à long terme avec de grandes capacités - supérieures à 50 mégawatts (MW) - elles deviennent chères pour les endroits où la demande de stockage d'énergie est souvent inférieure à 20 MW avec besoins mensuels ou saisonniers, comme les petites îles et les endroits éloignés.
Dans une étude publiée dans la revue Énergie , Le chercheur de l'IIASA Julian Hunt et ses collègues proposent MGES pour combler le fossé entre les technologies de stockage à court et à long terme existantes. MGES consiste à construire des grues au bord d'une montagne escarpée avec une portée suffisante pour transporter du sable (ou du gravier) d'un site de stockage situé en bas vers un site de stockage au sommet. Un moteur/générateur déplace des cuves de stockage remplies de sable de bas en haut, semblable à un téléski. Au cours de ce processus, l'énergie potentielle est stockée. L'électricité est produite en abaissant le sable du site de stockage supérieur vers le bas. S'il y a des ruisseaux sur la montagne, le système MGES peut être combiné avec l'hydroélectricité, où l'eau serait utilisée pour remplir les cuves de stockage en période de haute disponibilité au lieu du sable ou du gravier, produisant ainsi de l'énergie. Les systèmes MGES ont l'avantage que l'eau peut être ajoutée à n'importe quelle hauteur du système, augmentant ainsi la possibilité de capter de l'eau à différentes hauteurs dans la montagne, ce qui n'est pas possible dans l'hydroélectricité conventionnelle.
"L'un des avantages de ce système est que le sable est bon marché et, contrairement à l'eau, il ne s'évapore pas, vous ne perdez donc jamais d'énergie potentielle et peut être réutilisé d'innombrables fois. Cela le rend particulièrement intéressant pour les régions sèches, " note Hunt. " De plus, Les plantes PHS sont limitées à une différence de hauteur de 1, 200 mètres, en raison de pressions hydrauliques très élevées. Les plantes MGES pourraient avoir des différences de hauteur de plus de 5, 000 mètres. Régions de haute montagne, par exemple, l'Himalaya, Alpes, et montagnes Rocheuses, pourraient donc devenir d'importants hubs de stockage d'énergie à long terme. D'autres endroits intéressants pour MGES sont les îles, comme Hawaï, Cap-Vert, Madère, et les îles du Pacifique avec un terrain montagneux escarpé."
Dans le journal, les auteurs proposent une future matrice énergétique pour l'île de Molokai à Hawaï, en utilisant uniquement le vent, solaire, piles, et MGES pour répondre à la demande énergétique de l'île. Hunt souligne que la technologie MGES ne doit pas être utilisée pour la production de pointe ou le stockage d'énergie dans les cycles quotidiens. Elle comble plutôt une lacune sur le marché des emplacements avec stockage à long terme. Les systèmes MGES peuvent, par exemple, stocker de l'énergie en continu pendant des mois puis produire de l'électricité en continu pendant des mois ou lorsqu'il y a de l'eau disponible pour l'hydroélectricité, tandis que les batteries gèrent les cycles de stockage quotidiens.
"Il est important de noter que la technologie MGES ne remplace aucune option actuelle de stockage d'énergie mais ouvre plutôt de nouvelles façons de stocker l'énergie et d'exploiter le potentiel hydroélectrique inexploité dans les régions de haute montagne, " conclut Hunt.