Cette “batterie à eau” géante sous les Alpes pourrait changer la donne pour les énergies renouvelables en Europe

Mise en service le mois dernier, la batterie à eau, baptisée Nant de Drance, est une centrale hydroélectrique à accumulation par pompage qui fournit la même capacité de stockage d’énergie que 400 000 batteries de voitures électriques.

Située dans les hauteurs des Alpes suisses, dans le canton du Valais, la centrale est équipée de turbines agiles et réversibles qui offrent de nouveaux niveaux de flexibilité, explique Robert Gleitz, délégué du conseil d’administration de Nant de Drance : d’une simple pression sur un interrupteur , la centrale peut passer du stockage d’énergie à la fourniture d’électricité.

Le projet massif a duré 14 ans. Environ 17 kilomètres (10,5 miles) de tunnels souterrains ont été creusés à travers les Alpes tandis que les six turbines sont stockées à 600 mètres (1970 pieds) sous terre, dans une caverne géante de la longueur de deux terrains de football.

Nant de Drance a réaménagé deux réservoirs existants, élevant le réservoir supérieur de 21,5 mètres (71 pieds) pour doubler sa capacité – il contient désormais plus d’eau que 6 500 piscines olympiques.

En tant que l’une des plus grandes installations de ce type, le projet de 2 milliards de dollars pourrait jouer un rôle vital dans la stabilisation du réseau électrique européen alors que le continent passe à énergie renouvelable, dit Gleitz.

Faire sensation

Les centrales hydroélectriques à accumulation par pompage, qui existent depuis plus d’un siècle, sont particulièrement importantes pour les énergies renouvelables car l’éolien et le solaire dépendent fortement des conditions météorologiques et ne fournissent pas une alimentation électrique constante.

“Nous pouvons prélever de l’énergie (du réseau) lorsqu’il y en a trop et la générer à nouveau lorsque c’est nécessaire”, explique Gleitz.

Contrairement à de nombreuses centrales qui l’ont précédée, Nant de Drance utilise des turbines-pompes à vitesse variable, explique Pascal Radue, PDG de GE Renewable Energy Hydro qui a fourni les équipements de l’installation.

Les turbines aident à stabiliser le réseau électrique, dit Radue.

“Avec une turbine à vitesse fixe, vous devez attendre que la centrale électrique tourne exactement à la bonne vitesse pour être synchronisée avec le réseau”, explique Radue, ajoutant que cela fait perdre du temps et de l’énergie. Des turbines à vitesse variable fournissent immédiatement de l’électricité au réseau, ce qui réduit les risques de pannes.

Un grand impact

Historiquement, les centrales hydroélectriques à accumulation par pompage à « flux ouvert », qui sont construites sur des systèmes fluviaux et nécessitent la construction de barrages, ont perturbé la faune et endommagé les écosystèmes. En Suisse, où la première centrale hydroélectrique à accumulation par pompage a été construite en 1890, près de la moitié de la longueur totale des rivières a été modifiée artificiellement, avec très peu de rivières alpines à l’état naturel.

C’est pourquoi les projets modernes privilégient les systèmes en boucle fermée, comme Nant de Drance, qui n’ont pas d’impact sur les systèmes fluviaux, explique Andrew Blakers, professeur d’ingénierie à l’Université nationale australienne.

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“L’ère de la construction de barrages est presque révolue”, déclare Blakers, ajoutant que ces centrales électriques en boucle fermée occupent un espace relativement restreint compte tenu de la sécurité énergétique qu’elles offrent. Il estime que pour alimenter une ville d’un million d’habitants pendant 24 heures, il faudrait environ deux kilomètres carrés de terres inondées, ajoutant que l’hydroélectricité à accumulation par pompage offre l’un des solutions de stockage d’énergie les plus efficaces actuellement disponibles.

Nant de Drance renvoie environ 80 % de l’électricité qu’il récupère sur le réseau et stocke environ 20 heures d’énergie de secours, explique Gleitz.

Transition vers les énergies renouvelables

Espérant devenir le “premier continent climatiquement neutre”, l’Europe a de grandes ambitions pour les énergies renouvelables : en 2020, un peu plus d’un cinquième de l’énergie totale du continent provenait de sources renouvelables, mais en mai de cette année, la Commission européenne a augmenté ses énergies renouvelables 2030 cible de 40% à 45%.
Pour y parvenir, de nouvelles installations de stockage de grande capacité sont essentielles, déclare Blakers. L’Association européenne pour le stockage de l’énergie estime que le continent aura besoin de 200 gigawatts de stockage d’ici 2030 — plus de quatre fois sa capacité de stockage actuelle. Au cours de la décennie entre 2010 et 2020, seulement 8 gigawatts de stockage ont été ajoutés au réseau.
Les turbines sont stockées dans une caverne souterraine de la longueur de deux terrains de football.

C’est pourquoi Nant de Drance est tellement significatif. Située au cœur géographique de l’Europe, la Suisse pourrait offrir une stabilité au réseau à travers le continent, déclare Rebecca Ellis, responsable de la politique énergétique à l’Association internationale de l’hydroélectricité à but non lucratif. Nant de Drance a augmenté la capacité énergétique installée de la Suisse de 33%, dit Ellis, ajoutant que cela “montre le leadership de la Suisse” dans la transition vers les énergies renouvelables.

Cependant, comme le pays n’est pas membre de l’Union européenne, les réglementations sont actuellement un obstacle, explique Gleitz. “Les règles du marché ne sont pas faciles”, dit-il. “Nous avons encore besoin d’accords plus étroits avec l’UE.”

L’hydroélectricité à accumulation par pompage pourrait également assurer la sécurité énergétique en dehors de l’Europe : Blakers et son équipe ont identifié environ 600 000 sites potentiels pour des systèmes en boucle fermée – bien que seulement 1 % d’entre eux seraient nécessaires pour répondre aux besoins mondiaux totaux de stockage d’énergie, ajoute-t-il.

Alors que la crise climatique s’intensifie, Gleitz espère que l’Europe adoptera le potentiel du “stockage d’énergie propre” fourni par les centrales hydroélectriques à accumulation par pompage. “Si on veut aller dans le sens d’avoir une énergie propre, Nant de Drance est l’un des tremplins sur cette voie”, précise-t-il.

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