Il faut utiliser les réservoirs d’eau agricoles pour stocker l’énergie hydroélectrique, suggère cette étude

Les systèmes de production d’énergie solaire ont le gros inconvénient d’être intermittents. Le jour, par temps ensoleillé, les modules solaires atteignent leur rendement maximal, mais la nuit ou par mauvais temps pendant la journée, ils fonctionnent peu ou n’arrivent même plus à convertir la lumière du soleil en énergie. C’est pourquoi nous devons stocker le surplus d’énergie non consommée durant les périodes de pics de production. Le stock d’électricité peut être utilisé ultérieurement lorsque les panneaux ne produisent pas ou peu d’énergie. Dans de nombreux pays, la transition vers des sources d’énergie propre est fortement encouragée aussi bien en zones urbaines qu’en campagne. Actuellement, des chercheurs étudient la possibilité de transformer les réservoirs d’eau agricoles en solution de stockage d’énergie hydroélectrique dans les milieux ruraux. Cette alternative serait plus durable et plus accessible que les batteries lithium-ion. Explications.

Le stockage d’énergie hydroélectrique : principe et fonctionnement

Cette solution repose sur le principe du pompage-turbinage. Dans cette étude, les scientifiques prévoient de la déployer localement et de l’utiliser à petite échelle. En effet, lorsque la production d’énergie solaire dépasse la demande, le système peut stocker l’électricité excédentaire en pompant l’eau du réservoir de faible altitude vers le réservoir de grande hauteur. Lors de cette opération de pompage, l’excès d’énergie solaire est donc consommé par les moteurs qui font tourner les pompes à turbines afin que l’eau puisse remonter du niveau inférieur au niveau supérieur. Inversement, lorsque la demande énergétique est supérieure à la production, l’eau du bassin supérieure peut être libérée vers le bassin inférieur pour faire actionner les turbines connectées aux générateurs, qui produisent à son tour de l’électricité. C’est le turbinage.

Comment ces chercheurs ont effectué leur étude ?

L’équipe de recherche de l’UNSW a collaboré avec des chercheurs de l’Université de technologie de Sydney et de l’Université Deakin pour réaliser cette étude. Ils ont employé l’imagerie satellitaire afin d’établir des appariements uniques de réservoirs agricoles répartis sur les territoires australiens à partir des données de barrages agricoles de 2021. Ils ont ensuite recouru à des algorithmes de théorie des graphes dans le but de trier les sites répondant aux critères requis, dont la pente, la distance entre les deux réserves d’eau, etc. Grâce à ces algorithmes, ils étaient en mesure de relier les meilleures configurations de barrages agricoles.

Durant cette étude, cette équipe a recensé près de 1,7 million de réservoirs agricoles en Australie. Plus de 30 000 sites potentiels seraient adaptés pour le stockage d’énergie hydroélectrique « micro-pompage » à petite échelle. Ils abritent deux bassins séparés par une distance de 132 m au maximum, avec une hauteur de chute de 32 m. Selon ces scientifiques, le site moyen serait capable de fournir jusqu’à 2 kW de puissance et 30 kWh d’énergie utilisable. Cette quantité d’énergie pourrait alimenter pendant 40 heures un foyer situé en Australie-Méridionale.

Quels sont les avantages et les limites de cette technologie ?

Ces chercheurs ont comparé un site hydroélectrique micro-pompage à une batterie électrique lithium-ion disponible dans le commerce. Ils ont constaté que le stockage hydraulique était 30 % moins onéreux pour une charge importante à cycle unique. Il possède une capacité de stockage plus élevée et une durabilité potentielle pendant des décennies. Cependant, il présente aussi l’inconvénient d’afficher une faible efficacité de décharge (perte d’énergie pendant le processus de décharge).

Si le projet de construction d’un site hydroélectrique micro-pompage nécessite encore l’aménagement de nouveaux réservoirs, son coût initial sera plus important. Les scientifiques ont également évoqué certaines limites comme les fluctuations de la disponibilité de l’eau dans le pays. Plus d’informations : Applied Energy. Que pensez-vous de cette idée pour stocker de l’énergie ? Je vous invite à partager votre avis, vos remarques ou nous signaler une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .