3 plus grands sites de stockage d’électricité au monde

Illustration : Révolution énergétique.

Cet été, Energy Revolution plongera dans les sites de production d’électricité bas carbone les plus puissants au monde. Ces barrages, parcs éoliens, parcs solaires, centrales nucléaires, centrales à biomasse et autres systèmes de stockage peuvent être assez grands. Cette semaine, nous vous dévoilons les sites ayant la capacité de stockage d’électricité la plus élevée sur 3 technologies : le stockage par pompage (STEP), les batteries et l’air comprimé.

Méconnu, parfois oublié, le stockage de l’électricité a pourtant un rôle très important à jouer dans la transition énergétique. Qu’il soit principalement renouvelable, nucléaire ou les deux, un mix électrique décarboné est plus fiable lorsqu’il s’appuie sur des systèmes de stockage de grande capacité.

La variabilité de la production éolienne et solaire peut, par exemple, être lissée grâce au stockage. Vous pouvez également optimiser la production nucléaire en accumulant vos surplus nocturnes. Enfin, les systèmes de stockage peuvent intervenir très rapidement pour stabiliser la fréquence du réseau.

Le stockage par pompage-turbinage

Plusieurs techniques permettent d’accumuler de grandes quantités d’électricité. La plus utilisée sur terre aujourd’hui est la « Station de transfert d’énergie à stockage pompé », également appelée « STEP ». C’est un complexe hydroélectrique qui exploite deux réservoirs à des altitudes différentes. A voir aussi : Quelle surface pour 1 kWc ?.

Lorsque l’eau du bassin supérieur s’écoule dans le bassin inférieur, les turbines produisent de l’électricité : le stockage se vide. Pour le recharger, les turbines deviennent des pompes, qui acheminent l’eau vers le bassin supérieur.

La construction d’une station d’épuration de grande capacité nécessite un relief montagneux adapté et des travaux titanesques. En rapportant le coût des travaux au mégawattheure (MWh) stockable, ce système est cependant le moins coûteux.

lire aussi

Le stockage par batterie

Comment la Suisse stockera l’électricité dans ses montagnes Lire aussi : Est-ce que l’on peut charger une batterie sans la débrancher ?.

Bien plus chère, la batterie continue de séduire par sa rapidité de déploiement. Il peut être installé n’importe où et avec presque aucune restriction. Parfois, des batteries géantes sont placées sur les immenses terrains de centrales thermiques désaffectées ou bientôt abandonnées. Ils valorisent ainsi l’espace et profitent de la proximité des lignes à haute tension.

Les batteries peuvent être empilées, réparties dans des bâtiments à plusieurs étages et ainsi économiser de l’espace. La plupart du temps, ils sont insérés dans des conteneurs au format mer prêts à connecter, ce qui facilite leur déploiement. Pourtant, leur empreinte environnementale fait débat au regard des ressources et de l’énergie nécessaires à leur fabrication, surtout lorsqu’elles viennent d’Asie.

A l’avenir, les sites de stockage de batteries pourront utiliser plus largement les accumulateurs usagés des véhicules électriques.

Le stockage par air comprimé

lire aussi

Batteries de stockage : beaucoup de fausses nouvelles Voir l’article : Comment savoir si j’ai une masse à mon véhicule ?.

D’autres technologies un peu plus confidentielles permettent de stocker de grandes quantités d’électricité grâce à un vecteur comme l’air comprimé, la chaleur, l’hydrogène, le CO2 ou le méthane. Certaines doivent cependant être améliorées et fiabilisées. Cependant, l’hydrogène tant médiatisé doit, par exemple, surmonter de nombreux défis techniques liés à la sécurité et à l’efficacité énergétique.

Parmi toutes ces méthodes alternatives, l’air comprimé semble être la plus efficace et la mieux maîtrisée. Les sites de grande capacité sont actifs depuis plus de 40 ans et affichent des résultats probants. Plusieurs projets voient également le jour, avec des perspectives plus solides que certains projets technologiques nouveaux mais inachevés.

lire aussi

1 – Pompage-turbinage : STEP Hongrin-Léman, Suisse

Cette gigacentrale électrique stockera de l’électricité avec de l’air comprimé

Ci-dessous, nous avons répertorié les sites de stockage ayant la capacité la plus élevée au monde, dans chacune de leurs catégories. Nous ne tenons pas compte de la puissance lors de la compilation de cette liste car elle ne reflète pas la quantité d’électricité qui peut être stockée.

* « Autonomie sur le réseau français » : indication théorique destinée à contextualiser la quantité d’électricité stockable sur chaque site, basée sur la consommation moyenne d’électricité en France en 2021 (468 TWh).

Mise en service en 1971, la STEP Hongrin-Léman en Suisse est probablement le plus grand site de stockage d’électricité au monde. Avec 100 GWh, c’est en tout cas le plus important parmi ceux qui ont officiellement communiqué leur capacité de stockage.

Cependant, selon les estimations de Benjamin Laredo, étudiant en ingénierie et passionné de station d’épuration, la station d’épuration de Helms en Californie pourrait atteindre 170 GWh. Une donnée impossible à vérifier, le site n’a pas dévoilé cette information.

Le COL Hongrin-Léman est constitué d’une retenue supérieure, formée par le barrage de l’Hongrin. Situé à 1 253 m d’altitude, le lac artificiel peut stocker 52 millions de m3 d’eau. Il surplombe le lac Léman, qui est le réservoir inférieur.

lire aussi

2 – Batterie : Centrale de Moss Landing, États-Unis

Cette nouvelle STEP stocke autant d’électricité que 250 000 batteries Tesla

L’eau tombe d’une hauteur de 880 m avant d’entraîner les turbines qui ajoutent 480 MW de puissance. 6 pompes permettent de « recharger » le lac Supérieur en pompant l’eau du lac Léman. Le site restitue 1 TWh d’électricité chaque année selon Alpiq, l’un de ses propriétaires.

En 2026, STEP Hongrin-Léman perdra son titre de plus grand site de stockage d’électricité au monde, au profit de STEP Snowy 2.0 en Australie, actuellement en construction. Cette dernière déploiera 350 GWh de capacité.

lire aussi

Pourquoi EDF a-t-il laissé ce tunnel inachevé pendant 40 ans ?

3 – Air comprimé : Centrale de McIntosh, États-Unis

Une partie de la batterie géante de Moss Landing, composée de Tesla Megapacks/Image : Tesla Video Capture.

La plus grande batterie du monde est actuellement située en Californie, à Moss Landing, au sud de San Francisco. Avec de nombreux pays investissant dans des sites de stockage de batteries géants et des sites actuels qui peuvent être rapidement mis à niveau, leur position de leader n’est certainement pas acquise. À ce jour, cependant, Moss Landing conserve une bonne longueur d’avance avec sa capacité de 1,6 GWh.

Les batteries sont situées sur le périmètre d’une puissante centrale électrique au gaz. Développé en plusieurs phases, le site a ouvert une première tranche de 300 MW de puissance et 1,2 GWh de capacité en décembre 2020 après deux ans de travaux. En août 2021, une deuxième centrale de 100 MW et 0,4 GWh a été mise en service.

Vistra, l’opérateur, développe actuellement une troisième phase de 350 MW pour 1,4 GWh de capacité. Prévue pour se connecter au réseau durant l’été 2023, elle portera le total à 750 MW de puissance et 3 GWh de capacité. L’objectif à long terme serait d’augmenter la capacité à… 6 GWh.

lire aussi

Comment ces batteries géantes vont conduire la transition énergétique en Martinique

Notre série sur les centrales électriques bas-carbone les plus puissantes du monde :

Avec STEP, l’air comprimé (aussi appelé « CAES » pour « stockage d’énergie à air comprimé ») est l’un des plus anciens systèmes de stockage d’électricité. La première unité de stockage d’air comprimé de grande capacité a été construite en 1978 à Huntorf en Allemagne (290 MW pour 1,16 GWh).

Comment stocker de l’électricité sans batterie ?

Le second, installé en 1991 à McIntosh, Alabama (États-Unis), est toujours celui qui a la capacité la plus élevée : 2,64 GWh pour une puissance assez modeste de 110 MW.

lire aussi

Comment est stockée l’énergie dans une batterie ?

Remora : une technique innovante pour stocker l’énergie en mer grâce à l’air comprimé

Le principal avantage du stockage d’air comprimé est sa petite taille. En effet, l’air est stocké dans des cavités souterraines, souvent salines, car plus hermétiques. La « recharge » se fait en comprimant l’air de ces réservoirs à l’aide d’un puissant compresseur électrique.

Où est stockée l énergie ?

Lorsqu’il est « déchargé », le système décompresse l’air dans une turbine qui entraîne un alternateur. Le processus génère également de la chaleur résiduelle, qui peut être récupérée pour améliorer l’efficacité.

Est-ce que la France achète de l’électricité à l’étranger ?

Le plus grand projet de stockage d’air comprimé au monde est situé à Rosemond, en Californie. Développé par la société canadienne Hydrostor, il développera une capacité de 500 MW pour 4 GWh de capacité de stockage.

lire aussi

Est-ce que la France achète de l’électricité à l’Allemagne ?

Les 3 centrales hydroélectriques les plus puissantes du monde

Où la France achète son électricité ?

Est-ce que la France importe de l’électricité ?

Quelle est l’énergie qui est stockée dans les céréales ?

lire aussi

Les 3 parcs éoliens terrestres les plus puissants au monde

Comment stocker l’énergie ?

Pourquoi on ne peut pas stocker de l’électricité ?

Quelle énergie Peut-on stocker ?

lire aussi

Est-ce que le Lithium est inflammable ?

Les 3 centrales nucléaires les plus puissantes du monde

Pourquoi une batterie lithium explose ?

Comment éteindre un feu de batterie lithium ?

lire aussi

Comment le lithium prend feu ?

Les 3 centrales solaires photovoltaïques les plus puissantes au monde