Energy Shift crée une ouverture pour « les plus grandes batteries du monde » | Nouvelles du Michigan

Par JOHN FLESHER, rédacteur environnemental AP

LUDINGTON, Michigan (AP) – Étendu comme une gigantesque piscine au sommet d’une falaise surplombant le lac Michigan, se trouve un étang d’asphalte et d’argile contenant suffisamment d’eau pour produire de l’électricité pour 1,6 million de foyers.

Il fait partie de l’usine de stockage par pompage de Ludington, qui utilise une technologie simple : l’eau est acheminée d’un réservoir inférieur – le lac, dans ce cas – vers un réservoir supérieur, puis rejetée en aval par des turbines surdimensionnées.

Les partisans appellent ces systèmes « les plus grandes batteries du monde » car elles contiennent de grandes quantités d’énergie potentielle à utiliser en cas de besoin pour le réseau électrique.

L’industrie hydroélectrique considère le stockage par pompage comme la meilleure réponse à une question qui plane sur la transition des combustibles fossiles vers les énergies renouvelables pour faire face au changement climatique : où obtenir de l’électricité lorsque le soleil ne brille pas ou que le vent ne souffle pas.

« J’aimerais que nous puissions en construire 10 de plus. Je les aime », a déclaré Eric Gustad, responsable des affaires communautaires pour Consumers Energy, lors d’une visite des installations de Ludington.

Mais l’utilitaire basé à Jackson, Michigan, n’a pas de tels projets. Les défis environnementaux et logistiques et les coûts potentiels de plusieurs milliards ont conduit les consommateurs à vendre un autre site potentiel près du lac il y a des années. Il modernise actuellement l’usine existante avec le copropriétaire DTE Energy.

Construire un nouveau « n’a pas de sens sur le plan financier », a déclaré Gustad. « À moins que nous n’obtenions de l’aide de l’État ou du gouvernement fédéral, je ne le vois pas se produire de si tôt. »

La décision de la société illustre les défis auxquels est confronté le stockage par pompage aux États-Unis, où ces systèmes représentent environ 93 % de l’énergie en réserve à l’échelle des services publics. Alors que les analystes prévoient une demande croissante de stockage d’énergie, la croissance de l’industrie est à la traîne depuis des décennies.

Le pays dispose de 43 installations de stockage par pompage d’une capacité combinée de 22 gigawatts, la production de ces nombreuses centrales nucléaires. Pourtant, une seule petite opération a été ajoutée depuis 1995 – et on ne sait pas combien sur plus de 90 prévues peuvent surmonter les obstacles économiques, réglementaires et logistiques qui imposent de longs retards.

Trois projets ont obtenu des licences de la Federal Energy Regulatory Commission, mais aucun n’est en cours de construction. Les développeurs d’une installation prévue de longue date dans l’Oregon s’attendent à ce que les travaux commencent en 2023. Une entreprise du Montana qui a obtenu une licence il y a cinq ans a besoin d’un service public pour exploiter l’usine et acheter sa capacité de stockage avant le début de la construction.

En revanche, plus de 60 sont en cours de construction dans le monde, principalement en Europe, en Inde, en Chine et au Japon.

« Le processus d’autorisation est fou », s’est plaint Malcolm Woolf, président de la National Hydropower Association, lors d’une audition en janvier du Comité sénatorial de l’énergie et des ressources naturelles, affirmant qu’il impliquait trop d’agences.

Bien que la FERC autorise de nouvelles installations et renouvelle les licences existantes, d’autres bureaux fédéraux, étatiques et tribaux ont des rôles à jouer, a déclaré la porte-parole Celeste Miller. « Chaque projet est unique. Tous ont divers problèmes spécifiques à chaque cas », a-t-elle déclaré.

L’industrie affirme qu’un crédit d’impôt à l’investissement similaire à celui obtenu par l’énergie solaire et éolienne donnerait une chance plus juste au stockage pompé. Le plan Build Back Better du président Joe Biden appelle à l’allégement fiscal mais est bloqué au Congrès.

Le stockage par pompage date du début des années 1930. Mais la plupart des systèmes ont été construits des décennies plus tard pour stocker l’électricité excédentaire des centrales nucléaires et la libérer en cas de besoin.

Les installations de stockage servent également de filet de sécurité en cas de coupures de courant soudaines. Lorsqu’une unité nucléaire de la Nouvelle-Angleterre s’est arrêtée en 2020, a déclaré Woolf, « les lumières de Boston n’ont pas clignoté » car deux stations de stockage pompées ont fourni une alimentation de secours.

Alors que les centrales nucléaires, au charbon et au gaz naturel peuvent fonctionner en continu, l’éolien et le solaire ne le peuvent pas, de sorte que le marché de l’énergie de réserve va probablement se développer. Les modèles du National Renewable Energy Laboratory montrent que la capacité de stockage des États-Unis pourrait quintupler d’ici 2050.

« Nous allons apporter des centaines de gigawatts d’énergie propre sur le réseau au cours des prochaines années et nous devons pouvoir utiliser cette énergie où et quand elle est nécessaire », a déclaré la secrétaire à l’Énergie Jennifer Granholm l’année dernière.

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À l’aide d’une cartographie informatique, les ingénieurs de l’Australian National University ont identifié plus de 600 000 sites de stockage par pompage « potentiellement réalisables » dans le monde – dont 32 000 aux États-Unis – qui pourraient stocker 100 fois l’énergie nécessaire pour soutenir un réseau mondial d’électricité renouvelable.

Mais l’étude n’a pas examiné si les sites répondraient aux normes de protection environnementale ou culturelle ou seraient commercialement viables. Son site Web reconnaissait que « beaucoup, voire la plupart … peuvent s’avérer inappropriés ».

Les écologistes sont froids envers le stockage par pompage car les réservoirs sont généralement formés par des barrages hydroélectriques, qui bloquent les voies des poissons, endommagent la qualité de l’eau et émettent du méthane, un puissant gaz à effet de serre. De plus, la plupart des plantes puisent continuellement de l’eau dans les rivières.

Mais les conceptions récentes envisagent des systèmes «en boucle fermée» qui exploitent une alimentation de surface ou souterraine, puis font circuler cette eau à plusieurs reprises entre les réservoirs. De l’eau serait ajoutée uniquement pour compenser l’évaporation ou les fuites.

La Hydropower Reform Coalition, qui représente des groupes de conservation, affirme qu’elle pourrait soutenir de tels projets dans des « circonstances très limitées ».

Pourtant, certains suscitent de la résistance, notamment le projet de stockage d’énergie Goldendale dans l’État de Washington. Il acheminerait l’eau entre deux réservoirs de 60 acres (24,3 hectares) sur les côtés opposés d’une colline.

L’installation pourrait alimenter près de 500 000 foyers pendant 12 heures maximum, selon Rye Development, le fer de lance du projet. Il cherche à obtenir une licence FERC et devrait être mis en ligne en 2028.

Les régulateurs de l’État ont refusé un permis de qualité de l’eau, demandant plus d’informations, que la société fournit avec une nouvelle demande ce printemps. Les groupes environnementaux craignent de nuire aux zones humides et à l’habitat de la faune, tandis que les tribus disent que le projet empiéterait sur un site sacré.

« Que sommes-nous prêts à sacrifier pour mettre cette technologie en ligne ? », a déclaré Bridget Moran, directrice associée d’American Rivers.

Les développeurs disent que le projet comprendrait le nettoyage de la zone polluée du réservoir inférieur.

Le département américain de l’Énergie a lancé un outil Web pour aider les développeurs à trouver les meilleurs emplacements.

Une étude récente de la Michigan Technological University a identifié des centaines de mines américaines abandonnées qui pourraient héberger un stockage par pompage, avec des réservoirs supérieurs à la surface ou près de la surface et des réservoirs inférieurs sous le sol.

Ils sont suffisamment proches des infrastructures de transmission et de distribution et des installations de production solaire et éolienne, indique le rapport.

« Tous ces trous dans le sol sont prêts à fonctionner », a déclaré le co-responsable de l’étude, Roman Sidortsov, professeur agrégé de politique énergétique.

Mais alors que certaines mines désaffectées pourraient être meilleures pour l’environnement, un projet dans le comté d’Essex à New York est au point mort en raison de problèmes de pollution de l’eau.

À mesure que le marché de l’énergie stockée se développe, de nouvelles technologies émergent.

Quidnet Energy, basée au Texas, a développé une ramification de stockage par pompage qui force l’eau sous terre, la retient au milieu des couches rocheuses et la libère pour alimenter les turbines. La société a annoncé un projet en mars avec le service public municipal de San Antonio.

Energy Vault, une startup suisse, a conçu une grue alimentée par des énergies renouvelables pour soulever et empiler des briques de 35 tonnes. Lorsque l’énergie est nécessaire, les briques sont abaissées par des câbles qui font tourner un générateur.

Pour l’instant, les batteries sont le principal concurrent des centrales à accumulation par pompage, qui peuvent produire de l’électricité pendant huit à 16 heures. Les batteries lithium-ion durent généralement jusqu’à quatre heures, mais des batteries de plus longue durée sont en préparation.

« Allons-nous en arriver au point où une batterie de huit heures est moins chère qu’une centrale à accumulation par pompage ? C’est la question à un milliard de dollars », a déclaré Paul Denholm, analyste au National Renewable Energy Laboratory.

Le stockage par pompage restera un acteur clé, mais le processus fastidieux de construction de nouvelles centrales entrave l’expansion, a déclaré Jason Burwen, vice-président d’American Clean Power, une association commerciale éolienne et solaire.

« Compte tenu de la vitesse à laquelle l’industrie électrique évolue, il est difficile d’opter pour une solution dans 10 à 15 ans », a-t-il déclaré.

Pourtant, un rapport du Département de l’énergie de 2016 indique que le réseau américain a un potentiel de 36 gigawatts de nouvelle capacité de stockage par pompage.

Southern Co., basée à Atlanta, fait partie des entreprises qui modernisent les équipements pour augmenter la production des usines existantes tout en recherchant de nouveaux sites potentiels, a déclaré le directeur général Herbie Johnson.

« Nous ne pensons pas que le stockage par pompage soit l’alpha et l’oméga, mais c’est un élément essentiel de notre avenir en matière de stockage », a déclaré Cameron Schilling, vice-président des marchés pour l’association hydroélectrique. « Vous ne pouvez pas décarboniser le système sans cela. »

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