D’une capacité de 250 MWh, la plus grande installation au monde de stockage d’énergie par cryogénie va être installée au Royaume-Uni. Sa mise en route est programmée en 2022 et elle sera couplée au Trafford Energy Park près de Manchester, un parc dont une partie de la production d’électricité est assurée par des panneaux photovoltaïques et des éoliennes. Ce stockage permettra de pallier l’intermittence de ces énergies renouvelables. Le principe de fonctionnement de cette centrale sera fondé sur deux cycles de changements d’état de l’air. Le premier interviendra lorsque l’électricité deviendra excédentaire.
Cette électricité servira alors à prélever l’air puis à le refroidir à très basses températures (-196 degrés) jusqu’à ce qu’il devienne liquide. Le cryogène ainsi obtenu sera ensuite stocké dans de grands réservoirs isothermes à basse pression, spécifiquement adaptés à cet usage. Le second cycle interviendra en cas de besoin d’électricité. Le cryogène sera réchauffé au moyen d’un échangeur de chaleur pour procéder à son évaporation et afin qu’il retrouve son état gazeux. Cette transformation provoquera une expansion de son volume de 700 fois et servira à faire tourner des turbines qui produiront de l’électricité.
Leader mondial de cette technologie, la société britannique Highview Power s’est associée au développeur britannique de centrales électriques, Carlton Power, pour entreprendre ce projet. « Cette installation de stockage par cryogénie aura une puissance instantanée de 50 MW », déclare Highview Power. « Elle sera directement connectée au réseau national d’électricité au Royaume-Uni et permettra d’alimenter en énergie jusqu’à 200 000 foyers pendant cinq heures en même temps ».
Alors que le stockage d’énergie cryogénique obtient généralement un faible rendement de conversion de l’électricité, de l’ordre de 10 %, l’entreprise annonce un rendement jusqu’à 60 % grâce à un système de récupération des flux. En effet, lors de la phase de liquéfaction de l’air par compression, de la chaleur est générée et sert à alimenter l’échangeur de chaleur du second cycle. Inversement, le second cycle, qui conduit à l’évaporation du cryogène, produit du froid et sert à refroidir l’air à très basses températures lors du premier cycle. « Lorsque de grandes quantités de chaleur ou de froid résiduels sont disponibles à côté de notre installation, notre système peut intégrer ces flux et les utiliser pour augmenter encore l’efficacité », précise la société. « Le rendement peut alors dépasser 70 %, sous réserve de la qualité et de la quantité de ces flux disponibles ».
Sans fournir de données chiffrées, Highview Power met en avant un coût de stockage inférieur à celui des batteries lithium-ion ainsi qu’une durée de stockage plus longue. « Notre technologie ne connaît pas de dégradation de sa performance dans le temps », déclare l’entreprise. « Notre installation est principalement fabriquée à partir de l’acier qui a une durée de vie de 30 à 40 ans, contre seulement 10 ans pour les batteries. De plus, aucun métal rare ou produit chimique nocif n’est impliqué dans notre technologie ».
Le projet d’un montant d’environ 85 millions de livres (95 M€) a reçu le soutien du gouvernement britannique qui a versé une subvention de 10 M£ (11 M€). Trois autres unités avec la même capacité et utilisant cette technologie pourraient voir le jour dans les années à venir, cumulant ainsi une capacité totale de stockage de 1 GWh. Le Royaume-Uni vise la neutralité carbone d’ici 2050.
Selon le Committee for Climate Change (CCC), le pays devra quadrupler sa capacité de production d’énergie renouvelable d’ici là s’il veut atteindre cet objectif. Afin d’apporter une flexibilité au réseau électrique, une augmentation significative de la capacité de stockage des énergies renouvelables sera nécessaire pour compléter cette transition.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
