Pour réduire les émissions de gaz à effet de serre aux États-Unis en moitié d'ici une décenniel'objectif de l'administration Biden, les États-Unis vont avoir besoin de beaucoup plus de production d'énergie solaire et éolienne, et de beaucoup de stockage d'énergie bon marché .
Les énergies éolienne et solaire varient au cours d'une journée, le stockage de l'énergie est donc essentiel pour fournir un flux continu d'électricité. Mais les batteries d'aujourd'hui sont généralement assez petites et stockent suffisamment d'énergie pour seulement quelques heures d'électricité. Pour s'appuyer davantage sur l'énergie éolienne et solaire, les États-Unis auront également besoin de plus de stockage pendant la nuit et à plus long terme. technique de stockage à long terme utilisée aux États-Unis depuis les années 1920.
Elle s'appelle stockage d'énergie hydraulique pompée. Il s'agit de pomper l'eau vers le haut d'un réservoir à un autre à une altitude plus élevée pour le stockage, puis, lorsque de l'énergie est nécessaire, de libérer l'eau pour qu'elle s'écoule vers le bas à travers des turbines, générant de l'électricité sur son chemin vers le réservoir inférieur. » width= »600″ height= »349″ sizes= »(max-width: 600px) 100vw, 600px » data-src= »https://cdn0.tnwcdn.com/wp-content/blogs.dir/1/files/2022/01/file-20220105-23-1pfjjmh.png » data-srcset= »https://cdn0.tnwcdn.com/wp-content/blogs.dir/1/files/2022/01/file-20220105-23-1pfjjmh.png 600w, https://cdn0.tnwcdn.com/wp-content/blogs.dir/1/files/2022/01/file-20220105-23-1pfjjmh-280×163.png 280w, https://cdn0.tnwcdn.com/wp-content/blogs.dir/1/files/2022/01/file-20220105-23-1pfjjmh-232×135.png 232w, https://cdn0.tnwcdn.com/wp-content/blogs.dir/1/files/2022/01/file-20220105-23-1pfjjmh-464×270.png 464w »/>
Le stockage d'hydroélectricité par pompage est souvent négligé aux États-Unis en raison des inquiétudes concernant l'impact de l'hydroélectricité sur les rivières. Mais ce que beaucoup de gens ne réalisent pas, c'est que la plupart des meilleurs sites de stockage hydroélectrique ne se trouvent pas du tout sur des rivières. hydroélectrique à pompage en boucle – des systèmes qui n'incluent pas de rivière – et a trouvé 35 000 sites appariés aux États-Unis avec un bon potentiel. Alors que bon nombre de ces sites, que nous avons localisés par satellite, se trouvent sur un terrain accidenté et peuvent être inadaptés pour des raisons géologiques, hydrologiques, économiques, environnementales ou sociales, nous estimons que seulement quelques centaines de sites sont nécessaires pour un système électrique américain 100 % renouvelable.
Pourquoi l'éolien et le solaire ont besoin d'un stockage à long terme
Pour fonctionner correctement, les réseaux électriques doivent être capables d'adapter l'approvisionnement en électricité entrant à la demande d'électricité en temps réel, sinon ils risquent pénuries ou surcharges.
Il existe plusieurs techniques que les gestionnaires de réseau peuvent utiliser pour maintenir cet équilibre avec des sources variables comme l'éolien et le solaire. Celles-ci incluent le partage de l'énergie dans de grandes régions via des lignes de transmission à haute tension inter-États, la gestion de la demande et l'utilisation du stockage d'énergie.
Les batteries déployées dans les maisons, les centrales électriques et les véhicules électriques sont préférées pour des durées de stockage d'énergie allant jusqu'à quelques heures. Ils sont aptes à gérer l'augmentation de l'énergie solaire à midi lorsque le soleil est au-dessus de la tête et à la libérer lorsque la demande d'électricité atteint son maximum le soir. est essentiel dans un système électrique dominé par l'éolien et le solaire. Il est également moins cher pour le stockage pendant la nuit et à plus long terme. capacité de production totale d' environ 22 gigawatts et une capacité de stockage d'énergie de 553 gigawattheures. Ils représentent 93 % du stockage à grande échelle dans le pays. À l'échelle mondiale, la part de l'hydroélectricité pompée du stockage d'énergie est encore plus élevée – environ 99 % du volume de stockage d'énergie.
Les projets de pompage hydroélectrique peuvent être controversés, en particulier lorsqu'ils impliquent des barrages sur des rivières qui inondent des terres pour créer de nouveaux réservoirs et peuvent affecter les écosystèmes.
La création de systèmes en boucle fermée qui utilisent des paires de lacs ou de réservoirs existants au lieu de rivières éviterait le besoin de nouveaux barrages. Un projet prévu dans le comté de Bell, dans le Kentucky, par exemple, utilise une ancienne mine à ciel ouvert. Peu de terrain supplémentaire est nécessaire, à l'exception des lignes de transmission.
Un système hydroélectrique pompé hors rivière comprend une paire de réservoirs espacés de plusieurs kilomètres avec une différence d'altitude de 200- 800 mètres (environ 650 à 2 600 pieds) et reliés par des tuyaux ou des tunnels. Les réservoirs peuvent être nouveaux ou utiliser anciens sites miniers ou lacs ou réservoirs existants.
Les jours ensoleillés ou venteux, l'eau est pompée vers le réservoir supérieur. La nuit, l'eau redescend à travers les turbines pour récupérer l'énergie stockée.
Une paire de réservoirs de 250 acres avec une différence d'altitude de 600 mètres (1 969 pieds) et une profondeur de 20 mètres (65 pieds) peut stocker 24 gigawattheures d'énergie, ce qui signifie que le système peut fournir 1 gigawatt d'électricité pendant 24 heures, assez pour une ville d'un million d'habitants.
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L'eau peut circuler entre les réservoirs supérieur et inférieur pendant cent ans ou plus. Suppresseurs d'évaporation – de petits objets flottant sur l'eau pour piéger l'air humide – peuvent aider à réduire l'évaporation de l'eau. Au total, la quantité d'eau nécessaire pour alimenter un système électrique 100 % renouvelable est d'environ 3 litres par personne et par jource qui équivaut à 20 secondes d'une douche matinale. Cela représente un dixième de l'eau évaporée par personne et par jour dans les systèmes de refroidissement des centrales électriques à combustibles fossiles aux États-Unis.
Stockage pour prendre en charge 100 % d'énergies renouvelables
Peu pompé Le stockage a été construit aux États-Unis ces dernières années parce qu'il n'y avait pas beaucoup de besoin, mais cela est en train de changer. construit était soit de l'énergie solaire photovoltaïque, soit de l'énergie éolienne. Leurs coûts ont diminué, ce qui les rend moins chers à construire dans de nombreuses régions que les combustibles fossiles.
L'Australie installe des installations solaires et éoliennes trois fois plus rapide par habitant que les États-Unis et est déjà confronté au besoin de stockage de masse. Il a deux systèmes en construction qui sont conçus pour avoir plus de stockage d'énergie que toutes les batteries utilitaires dans le monde réunies ; une douzaine d'autres sont sérieusement envisagées. Aucun n'implique de nouveaux barrages sur les rivières. Le coût d'exploitation annuel est faible et le fluide de travail est l'eau plutôt que les produits chimiques de la batterie. Le passage de l'électricité aux énergies renouvelables, puis l'électrification des véhicules et du chauffage peuvent éliminer la plupart des émissions de gaz à effet de serre d'origine humaine. Les États-Unis disposent d'un vaste potentiel de stockage hydroélectrique par pompage hors rivière pour y parvenir, et ils en auront besoin à mesure que l'énergie éolienne et solaire se développera. Ingénierie, Université nationale australienneBin Luchercheur, Université nationale australienneet Matthew StocksResearch ANU College of Engineering and Computer Science, Australian National Universityest republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lisez l' article original.
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