Le stockage de l'énergie : Les voitures électriques sont importantes, mais nous avons besoin de bien plus

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Mis à jour le: 14 Déc 2020

Viser le tout électrique

Qu’est ce que les téléphones, les réfrigérateurs et les télévisions ont en commun ? Ils utilisent de l’énergie sous forme d’électricité.

Pourquoi voulons-nous rendre (presque) tout électrique ? Parce que les réacteurs nucléaires propres, les panneaux solaires et les éoliennes produisent tous de l’électricité. Pour utiliser cette électricité propre, nous devons être en mesure d’alimenter les transports et le chauffage avec de l’électricité plutôt qu’avec du pétrole ou du gaz.

La conversion de l’électricité en chaleur fonctionne bien, donc si nous pouvons produire suffisamment d’énergie propre et bon marché, rendre le chauffage électrique sera relativement facile.

Qu’en est-il des transports ? Les voitures électriques avec batteries deviennent déjà abordables et les camions électriques pourraient bientôt aussi être viables. Cela représente 71% des sources d’émission des transports.

Image of La part des émissions liées aux transports

La part des émissions liées aux transports

Améliorer la performance des batteries, leur durée de vie et leur coût est au cœur de la transition vers des transports électriques. Néanmoins, les avions et les navires propulsés par une batterie ne seront probablement pas la norme en raison du poids des batteries nécessaires.

Image of Batterie vs kérosène

Batterie vs kérosène

Tu peux en apprendre davantage sur la technologie de la batterie qui se cache derrière tout cela dans la version « Avancée » de ce cours.

Le stockage d’énergie rend-il possible le solaire et l’éolien ?

Stocker de l’énergie est une tâche difficile. C’est si difficile que nos réseaux électriques sont conçus de telle sorte que l’électricité est consommée au moment où elle est produite. Prenons un exemple : quand quelqu’un allume une lampe, une centrale électrique quelque part doit immédiatement augmenter légèrement sa production .

Cela crée trois défis majeurs pour savoir quand et comment stocker notre énergie. Nous examinerons ces défis un par un.

Stockage de niveau 1 : secondes à minutes

Image of Demande d’électricité en Californie le 7 mai 2020

Demande d’électricité en Californie le 7 mai 2020

Les petites fluctuations de la demande et de l’offre en quelques minutes ou secondes sont souvent difficiles à prévoir. Nous pouvons stocker suffisamment d’énergie pour faire face à ces petites variations en utilisant différents types de batteries . Des problèmes plus importants surviennent lorsque nous avons besoin de stocker de l’énergie pendant des heures, des jours, ou des mois parfois…

Stockage de niveau 2 : heures à jours

Image of Pourquoi nous avons besoin de stockage sur plusieurs heures

Pourquoi nous avons besoin de stockage sur plusieurs heures

Les panneaux solaires produisent la plupart de l’électricité pendant la journée, mais la demande des ménages atteint des pics en soirée . Le stockage de niveau 2 nous aiderait à stocker de l’électricité produite à midi (quand le soleil brille) pour l’utiliser le soir.

Il existe de nombreuses technologies que nous pourrions utiliser pour résoudre ces problèmes. Certaines idées en vogue sont énumérées ci-dessous . (Rappelle-toi que charger signifie faire entrer de l’énergie et décharger en extraire.)

  1. Les centrales de pompage : Se chargent en pompant de l’eau vers le haut d’une colline, que l’on stocke dans un réservoir. Se déchargent en laissant l’eau couler pour faire tourner une turbine.
  2. Les batteries à flux : Comme les batteries normales, mais faites de liquides plutôt que simplement de matériaux solides.
  3. L’accumulateur thermique : Un grand réfrigérateur. Se charge en utilisant de l’électricité pour chauffer une substance et en refroidir une autre. Se décharge en utilisant la différence de température pour faire tourner une turbine.
  4. L’air comprimé : Se charge en compressant de l’air dans un trou sous terre. Se décharge en libérant l’air et en le laissant entraîner une turbine.

Le pompage hydroélectrique est la solution de stockage la plus couramment utilisée pour le moment, mais c’est malheureusement une possibilité uniquement dans les zones montagneuses. Les autres technologies existantes sont malheureusement trop chères ou technologiquement inadaptées pour ce type de stockage d’énergie. Par exemple, selon les experts, les batteries comme celles utilisées dans les voitures électriques sont 15 à 25 fois trop chères pour être utilisées pour le stockage du niveau 2 d’un réseau d’électricité.

Heureusement, des progrès sont possibles car les recherches se multiplient et le marché du stockage d’énergie est en plein essor. Pour une analyse plus détaillée des technologies de stockage, regarde la version « Avancée » de ce cours.

Stockage de niveau 3 : semaines à mois

Plutôt que de stocker de l’énergie pour l’utiliser à un autre moment de la journée, le stockage de niveau 3 implique de stocker de l’énergie pour un autre moment de l’année. Ceci est particulièrement important dans les pays plus éloignés de l’équateur, car ils ont de plus grandes différences entre les saisons:

Image of Le besoin d’un stockage saisonnier dépend de l’endroit où tu vis

Le besoin d’un stockage saisonnier dépend de l’endroit où tu vis

Nous n’avons actuellement aucune solution à la bonne échelle ou pratique pour cela.

Pourrions-nous éviter le besoin de stockage de niveau 2 et de niveau 3 ? Parlons des avantages et des inconvénients de l’énergie nucléaire et de la manière dont elle pourrait nous aider à y parvenir.

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