Une révolution sous l'eau pour la transition énergétique
Imagine qu'au fond des lacs ou des mers se trouvent d'énormes sphères creuses en béton, chacune de la taille d'un immeuble d'habitation, fabriquées de manière neutre en CO2, et qui attendent de stocker l'électricité excédentaire - et c'est exactement le principe des sphères de stockage d'énergie. Elles sont considérées comme l'une des innovations les plus passionnantes pour la transition énergétique et pourraient changer fondamentalement notre réseau électrique.1 Fraunhofer IEE et ses partenaires testent le stockage de billes au fond de la mer 🌐 https://www.iee.fraunhofer.de/de/presse-infothek/Presse-Medien/2024/test-kugelspeicher-auf-meeresgrund-in-kalifornien.html 2 Kugelpumpspeicher – Wikipedia 🌐 https://de.wikipedia.org/wiki/Kugelpumpspeicher .
Comment fonctionne un accumulateur d'énergie à billes?
Le principe est génialement simple et utilise les lois de la nature à notre avantage :
- Stockage : s'il y a un surplus dans le réseau électrique - par exemple en cas de vent fort ou de soleil abondant - cette électricité alimente une pompe qui fait sortir l'eau de la sphère creuse en béton vers l'extérieur. Cela crée une dépression à l'intérieur, presque un vide.
- Donner : Si tu as besoin d'électricité, une valve s'ouvre. L'eau environnante retourne dans la sphère avec une énorme pression, entraînant une turbine qui produit à son tour de l'électricité et l'injecte dans le réseau.
Le système fonctionne donc comme une centrale de pompage-turbinage inversée - mais au fond de la mer ou du lac, pas dans les montagnes.3 Mit Betonkugeln Energie speichern – ingenieur.de 🌐 https://www.ingenieur.de/technik/fachbereiche/energie/mit-betonkugeln-energie-speichern/ 4 Test eines Kugelspeichers auf dem Meeresgrund – GFA News 🌐 https://www.gfa-news.de/news/energiespeicherung-test-eines-kugelspeichers-auf-dem-meeresgrund . Un principe simple en soi. Comme souvent, il faut bien que quelqu'un le fasse.
Source de l'image : Fraunhofer IEE
La technique en détail
• Kugelgröße & Tiefe: Prototypen haben einen Durchmesser von 3 bis 30 Metern. Je tiefer die Kugel liegt (idealerweise 600 bis 800 Meter), desto höher ist der Wasserdruck und damit die Speicherkapazität.
- Matériau : les boules sont fabriquées en béton massif, ce qui leur confère la stabilité nécessaire pour résister à l'énorme pression de l'eau.
• Pumpe & Turbine: Im oberen Bereich der Kugel ist eine Pumpturbine installiert, die sowohl als Pumpe (beim Laden) als auch als Turbine (beim Entladen) arbeitet.
- Connexion : un câble sous-marin relie la sphère au réseau électrique à terre ou directement aux parcs éoliens offshore.
Avantages par rapport aux mémoires traditionnelles
- Un potentiel énorme : selon l'IEE Fraunhofer, les ballons de stockage pourraient stocker jusqu'à 817 000 gigawattheures d'énergie dans le monde entier, soit plusieurs fois la capacité actuelle de toutes les centrales de pompage-turbinage allemandes.5 Betonkugel mit Turbine: Pumpspeicherkraftwerk am Meeresgrund – energiezukunft.eu 🌐 https://www.energiezukunft.eu/erneuerbare-energien/stromnetze-speicher/pumpspeicherkraftwerk-am-meeresgrund 6 Deutsche 9-Meter-Kugel soll Energiewende-Problem lösen – Focus.de 🌐 https://www.focus.de/earth/analyse/unterwasser-batterien-diese-deutsche-neun-meter-kugel-soll-das-groesste-problem-der-energiewende-loesen_id_260455552.html .
- Coûts réduits : les coûts de stockage sont d'environ 4,6 cents par kilowattheure.
- Longévité : la durée de vie de la sphère en béton est de 50 à 60 ans, la turbine de pompage et le générateur ne doivent être remplacés que tous les 20 ans.
- Durabilité : aucune terre rare n'est nécessaire, l'impact environnemental est moindre que celui des batteries ou des centrales de pompage basées sur la terre.
Défis et limites
- Choix de l'emplacement : L'idéal est d'avoir des fonds marins ou lacustres avec une profondeur suffisante et un sol aussi plat que possible. Il existe des sites appropriés au large de la Norvège, du Portugal, du Japon ou des États-Unis, mais aussi dans des mines à ciel ouvert inondées ou des lacs profonds.
- Efficacité : avec un rendement de 75-80%, le système est légèrement inférieur aux centrales de pompage-turbinage classiques, mais nettement supérieur à de nombreuses technologies de batteries.
• Bau & Wartung: Die Herstellung der riesigen Betonkugeln ist energieintensiv, allerdings wird die Technik stetig weiterentwickelt, z.B. mit 3D-Druckverfahren.
Source de l'image : Fraunhofer IEE
Projets pilotes et perspectives
Le premier test pratique a eu lieu en 2016 dans le lac de Constance : Une sphère de trois mètres a été immergée à 100 mètres de profondeur et exploitée avec succès. La prochaine grande étape est un projet pilote au large de la côte californienne avec une sphère de neuf mètres de diamètre à une profondeur de 500 à 600 mètres. L'objectif est de tester et de développer la technologie à l'échelle industrielle.7 Des boules de béton sous l'eau pour stocker l'électricité ? t3n.de 🌐 https://t3n.de/news/betonkugeln-unter-wasser-stromspeicher-batterien-besser-1656524/ 8 Peut-on stocker de l'électricité dans du béton ? MDR.de 🌐 https://www.mdr.de/nachrichten/thueringen/strom-speicher-beton-redakteur-100.html .
Le stockage d'énergie sphérique comme gamechanger ?
Les réservoirs d'énergie sphériques sont un exemple fascinant d'ingénierie innovante. Elles utilisent les conditions naturelles de la profondeur et de la pression de l'eau pour stocker l'énergie de manière efficace et durable. Avec leur énorme potentiel, elles pourraient jouer un rôle central dans la stabilité des réseaux électriques renouvelables - et peut-être bientôt alimenter notre quotidien en électricité propre en tant que "batteries invisibles" au fond de la mer.
Toutes les informations et détails techniques ont été soigneusement recherchés et étayés par des sources au format shortcode. Pour plus d'informations, il est conseillé de consulter les sources originales en lien ainsi que le documentaire suivant sur YouTube : Stockage d'énergie : une nouvelle technique pour la transition énergétique | KlimaZeit9 Stockage d'énergie : une nouvelle technique pour la transition énergétique | KlimaZeit 🌐 https://youtu.be/B0LSrUOFXjY
