Stockage hydraulique pompé : révolutionner les centrales hydroélectriques

• Auteur :
• Nom de l'auteur

  Prévision quantique
• 11 juillet 2022

Résumé des informations

La transformation d'anciennes mines de charbon en batteries à l'échelle industrielle grâce au stockage hydraulique par pompage (PHS) est une tendance croissante en Chine, offrant une solution unique pour le stockage d'énergie et la production d'électricité. Cette méthode, bien que prometteuse pour améliorer la stabilité du réseau et soutenir les sources d’énergie renouvelables, est confrontée à des défis tels que l’eau acide qui peut endommager l’infrastructure. La reconversion des mines fermées pour le stockage d'énergie contribue non seulement à réduire la dépendance aux combustibles fossiles et les émissions de carbone, mais revitalise également les économies locales en créant des emplois et en encourageant des pratiques énergétiques durables.

Contexte du stockage hydraulique pompé

Des scientifiques de l'Université chinoise de Chongqing et de la société d'investissement chinoise Shaanxi Investment Group expérimentent l'utilisation de goaves de mine de charbon inoccupées (la partie d'une mine où les minéraux ont été entièrement ou principalement extraits) pour agir comme des batteries de taille industrielle. Ces mines peuvent servir de réservoirs de stockage supérieurs et souterrains pour les systèmes de stockage hydroélectrique par pompage et être connectées à des projets solaires et éoliens à grande échelle.

Les projets de stockage hydroélectrique par pompage (PHS) transportent l’eau entre deux réservoirs situés à différentes altitudes pour stocker et créer de l’électricité. L'excès d'électricité est utilisé pour pomper l'eau vers un réservoir supérieur pendant les périodes de faible consommation d'électricité, comme la nuit ou le week-end. Lorsqu'il y a une forte demande d'énergie, l'eau stockée est libérée par des turbines comme dans une centrale hydroélectrique traditionnelle, s'écoulant du réservoir supérieur vers le bassin inférieur, générant ainsi de l'électricité. La turbine peut également être utilisée comme pompe pour déplacer l’eau vers le haut.
 
Selon l'enquête menée par l'université et la société d'investissement, 3,868 82.8 mines de charbon fermées en Chine sont à l'étude pour être reconverties en systèmes de stockage hydroélectrique par pompage. Une simulation utilisant ce modèle a révélé qu'une centrale hydroélectrique par pompage construite dans une mine de charbon épuisée pourrait atteindre un rendement annuel du système de 2.82 pour cent. Ainsi, XNUMX kilowatts d’énergie régulée par mètre cube pourraient être produits. Le principal défi réside dans le faible pH de ces mines, l’eau acide pouvant éroder les composants des plantes et émettre des ions métalliques ou des métaux lourds susceptibles d’endommager les structures souterraines et de polluer les plans d’eau à proximité.

Impact perturbateur

Les opérateurs d’électricité considèrent de plus en plus le PHS comme une solution viable pour équilibrer les réseaux électriques. Cette technologie devient particulièrement utile lorsque les sources renouvelables comme l’énergie éolienne et solaire ne suffisent pas à répondre à la demande. En stockant l’énergie excédentaire sous forme d’eau à une altitude plus élevée, PHS permet une production rapide d’électricité en cas de besoin, agissant ainsi comme un tampon contre les pénuries d’énergie. Cette capacité permet une utilisation plus cohérente et plus fiable des sources d’énergie renouvelables, rendant l’énergie solaire et éolienne plus réalisable en tant que principales sources d’électricité.

Les investissements dans les PHS peuvent également être économiquement avantageux, en particulier dans les zones disposant de réservoirs naturels existants ou de mines désaffectées. L’utilisation de ces structures existantes peut s’avérer plus rentable que l’achat à grande échelle de batteries industrielles pour réseaux. Cette approche facilite non seulement le stockage de l'énergie, mais contribue également à la durabilité environnementale en réutilisant d'anciens sites industriels, comme les mines de charbon, à des fins d'énergie verte. En conséquence, les gouvernements et les sociétés énergétiques peuvent développer leurs infrastructures électriques à moindres coûts financiers et environnementaux, tout en stimulant la production d’énergie locale et en réduisant les émissions de carbone.

En outre, les régions qui ont connu un déclin économique en raison de la fermeture des mines de charbon pourraient trouver de nouvelles opportunités dans le secteur des PHS. Les connaissances et l'expertise existantes de la main-d'œuvre locale, familière avec l'aménagement et la structure de la mine, deviennent inestimables dans cette transition. Ce changement génère non seulement des emplois, mais soutient également le développement des compétences dans les technologies énergétiques vertes, contribuant ainsi à une revitalisation économique plus large. 

Implications des projets de pompage-turbinage

Les implications plus larges de la reconversion des mines fermées et des réservoirs naturels en stockage hydroélectrique par pompage peuvent inclure :

• Réduire les coûts des infrastructures d’énergies renouvelables dans des régions spécifiques, permettant ainsi à davantage de communautés d’accéder à une énergie verte abordable.
• Transformer les sites miniers inutilisés en actifs économiques, générer des emplois et réduire les émissions de carbone dans les territoires.
• Améliorer la fiabilité des réseaux électriques s’appuyant sur les énergies renouvelables, en minimisant les pannes et les perturbations de courant.
• Encourager une évolution des politiques énergétiques vers des pratiques plus durables, influençant l’attention du gouvernement sur les sources d’énergie renouvelables.
• Faciliter une diminution de la dépendance aux combustibles fossiles, conduisant à une réduction des émissions de gaz à effet de serre et à une amélioration de la qualité de l’air.
• Créer de nouveaux programmes de formation professionnelle axés sur les technologies des énergies renouvelables, favorisant une main-d'œuvre qualifiée dans les secteurs verts.
• Promouvoir la décentralisation de la production d’énergie, en donnant aux communautés locales les moyens de gérer et de bénéficier de leurs ressources énergétiques.
• Intérêt croissant des consommateurs pour les sources d’énergie renouvelables, ce qui pourrait conduire à une augmentation des investissements et des produits verts.
• Susciter des débats sur l’utilisation des terres et l’impact environnemental, influencer les futures réglementations et l’opinion publique sur les projets énergétiques à grande échelle.
• Manifestations potentielles de militants écologistes contre la conversion d'anciennes mines, motivées par des préoccupations concernant la contamination de l'eau et la préservation de la nature.

Questions à considérer

• Selon vous, quelles autres formes d'infrastructures abandonnées peuvent être réutilisées dans des projets de stockage d'hydroélectricité par pompage ? 
• Les futures mines (de toutes sortes, y compris l'or, le cobalt, le lithium, etc.) seront-elles conçues en tenant compte de la réaffectation future ?