Pompage-turbinage
Le pompage-turbinage est une technique de stockage de l'énergie électrique. Elle repose sur le principe de pomper de l'eau pour la stocker dans des bassins d'accumulation lorsque la demande d'énergie est faible — c'est le pompage — afin de turbiner cette eau plus tard pour produire de l'électricité lorsque la demande est forte — c'est le turbinage.
Elle a été utilisée pour la première fois en Suisse et en Italie dans les années 1890. Dans les années 2000 elle atteint une puissance installée mondiale de 90 GW[1].
De petites centrales à pompage-turbinage peuvent contribuer au stockage d’énergie et à une production flexible décentralisée afin d’intégrer les énergies intermittentes[2].
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Principe [modifier]
Le pompage-turbinage consiste à produire de l'électricité avec une centrale hydroélectrique ayant la particularité d'être réversible. L'énergie potentielle de l'eau est soit utilisée (turbinage), soit stockée (pompage).
- Lors du pompage, de l'électricité est consommée par des moteurs actionnant des turbines-pompes pour déplacer l'eau d'un niveau inférieur à un niveau supérieur.
- Lors du turbinage, l'eau qui descend du niveau supérieur vers le niveau inférieur actionne les turbines reliées aux alternateurs qui produisent de l'électricité.
Un cycle de pompage-turbinage occasionne une perte d'énergie d'environ 15 à 30 %[1].
Le pompage-turbinage est aussi utilisé pour des utilisations plus complexes disposant de plusieurs barrages d'accumulation. Quand l'électricité est excédentaire sur le réseau, elle est utilisée pour pomper l'eau des barrages d'accumulation à plus basse altitude vers celui à haute altitude. Quand la demande d'électricité est plus forte, le barrage d'accumulation à plus haute altitude turbine l'eau en vallée et produit de l'électricité. L'eau est ainsi turbinée à un autre endroit que celui où elle est pompée.
Quelques centrales [modifier]
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La station de transfert d'énergie par pompage (STEP) la plus connue en France se trouve dans la vallée de l'Eau d'Olle (dans les Alpes), et relie le lac du Verney (retenue aval) au barrage de Grand'Maison (retenue amont).
Par contre, la plus ancienne semble être celle du Lac Noir dans les Vosges, versant alsacien, du nom du lac associé au Lac Blanc. Conçue, dans les années 1930, pour réguler la production du barrage au fil de l'eau de Kembs, sur le Rhin, sa mise en exploitation fut le théâtre d'une tragédie où tout le personnel périt à l'exception d'un survivant. Elle fut mis en service après avoir équipé la conduite forcée, d'une centaine de mètres de dénivellation, d'une cheminée d'équilibre contre les coups de bélier et située à l'horizontale au-dessus du bâtiment reconstruit.
Leif-Erik Langhans, de la Ruhr-Universität de Bochum, a aussi étudié un système d'éolienne couplée à une centrale hydraulique à réserve pompée. L'énergie éolienne excédentaire sert à amener l'eau dans un bassin surélevé. En cas de déficit d'énergie, cette réserve d'eau passe au travers de turbines productrices d'électricité.
Il y a en Belgique un projet d'île artificielle servant à stocker l'énergie produite par les champs d'éoliennes de la mer du Nord. L'eau d'un puits au centre de l'île serait pompée pour stocker l'énergie excédentaire[3].
Autres stations notables :
- Centrale de Coo-Trois-Ponts en Belgique;
- Barrage de Bissorte en France;
Voir la liste de centrales de pompage-turbinage (en).
Annexes [modifier]
Sources et bibliographie [modifier]
- (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Pumped-storage hydroelectricity » (voir la liste des auteurs)
- Cet article est partiellement ou en totalité issu de l'article intitulé « Énergie hydroélectrique » (voir la liste des auteurs).
Notes et références [modifier]
- ESA - Pumped Hydro Storage
- Crettenand, N. (2012) "The facilitation of mini and small hydropower in Switzerland: shaping the institutional framework. With a particular focus on storage and pumped-storage schemes". Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL). PhD Thesis N° 5356. http://infoscience.epfl.ch/record/176337?ln=en
- Audrey Garric, La Belgique veut créer une île pour stocker l’énergie éolienne, Le Monde, 24 janvier 2013.
