Ces dernières années, le stockage de l’énergie gagne de l’intérêt auprès des acteurs du secteur énergétique. Il permet effectivement de sécuriser la fréquence du réseau électrique en équilibrant la consommation et la production. Il est également un moyen de compenser la variabilité des énergies solaire et éolienne. Pour ces raisons, de nombreuses solutions de stockage sont étudiées. Récemment, des chercheurs internationaux ont publié leur recherche concernant l’invention d’une nouvelle méthode de stockage visant à exploiter les puits de mines abandonnés. En effet, se comptant en millions dans le monde d’après les chercheurs, ces sites présentent un potentiel de stockage intéressant qui mérite d’être étudiés. Ils estiment, d’ailleurs, que le potentiel mondial équivaut à 7 à 70 TWh. Leur système est baptisé « Underground Gravity Storage » ou UGES, signifiant « Stockage souterrain par gravité ».
Un système de freinage régénératif
UGES est un type de stockage par gravité. De base, ce système consiste à libérer une charge lourde. Par gravité, celle-ci tombe et génère de l’électricité durant sa chute. UGES est basé dans cette technique. L’idée est de faire descendre du sable le long des puits de la mine via des ascenseurs. Les chercheurs y appliquent un système de freinage régénératif afin de créer du courant. En effet, l’énergie cinétique perdue au cours du freinage peut être transformée en électricité, laquelle est déployée lors des pics de demande sur le réseau. Une partie de l’électricité créée est ensuite utilisée pour faire remonter les ascenseurs vers la partie supérieure du puits.
Un système optimisé
Dans le but d’optimiser la production énergétique, les cabines sont remplies de sable à leur départ. Une fois arrivées au fond du puits, elles sont déchargées afin de pouvoir remonter les plus légères possible. Vidés, les ascenseurs sollicitent moins d’énergie pour regagner la hauteur. Au fond des puits, on retrouve ainsi des cavités de stockage dédiées au sable.
Évidemment, les zones de stockage risquent de se remplir au fil du temps. Pour éviter cela, les ascenseurs transportent tout de même du sable vers le haut, mais seulement à certaines périodes, et grâce au courant du réseau. Ce scénario est réalisé lors des moments de surproduction d’électricité, là où les prix sont au plus bas. Des camions souterrains véhiculent au fond des puits pour charger et décharger les ascenseurs.
Une alternative plus efficace à la batterie lithium-ion
Les batteries géantes sont l’une des solutions de stockage les plus prisées actuellement. Pourtant, sur de longues périodes, elles perdent de l’énergie par autodécharge. C’est un inconvénient quasi inexistant chez l’UGES. Le sable étant au cœur du système, il n’y a aucune énergie de perdue par autodécharge. Grâce à cela, le stockage peut ainsi se faire sur une très longue durée, allant jusqu’à plusieurs années. De plus, les coûts d’investissement du stockage souterrain sont évalués à seulement entre 1 à 10 USD/kWh l’infrastructure étant déjà « prête ». À côté, les batteries géantes comme les Megapack de Tesla coûtent jusqu’à plusieurs centaines de dollars par kilowattheure. Plus d’informations : dx.doi.org