Une station de transfert d’énergie par pompage
Source : https://www.hellowatt.fr/blog/station-de-pompage/
Stocker l’électricité est impossible, mais avec la méthode STEP, une solution est née pour faire face au pic de consommation d’électricité.
Sur quoi repose cette technique ?
C’est une technologie bien éprouvée depuis la fin du 19 -ème siècle, utilisée dans plusieurs pays du monde et qui a joué un rôle très important dans le mix énergétique français. En effet, c’est un mode de stockage de l’énergie électrique qui repose sur une double retenue de l’eau.
Puisque le stockage de l’énergie électrique directement est relativement difficile, la bonne solution est de la transformer en une autre forme d’énergie facile à être stockée. Les barrages et les stations de transfert d’énergie par pompage permettent de répondre aux besoins massifs du système électrique, en effet ils représentent parfaitement la quasi-totalité de la puissance de stockage stationnaire dans le monde.
Le mode de fonctionnement de cette station 
Source : Des phases de pompage pour stocker l’énergie et de turbinage pour produire de l’électricité – © Ecosources
Le fonctionnement de cette station se fait à « circuit fermé ».
Deux phases constitutives :
1- La phase de stockage/pompage : Lors des heures de faible consommation, lorsque l’électricité est bien disponible sur le réseau, et que le cout de l’énergie est peu élevé, l’eau du bassin inferieur (retenue inferieure) est pompée grâce à l’énergie électrique, sous l’effet de la pesanteur, cette masse d’eau représente une future capacité de production électrique, en effet, elle se stock dans un bassin supérieur (retenue supérieure) qui constitue une réserve d’énergie. Donc le réseau va alimenter un alternateur comme un moteur électrique, et la turbine va tourner en sens inverse dans le sens de pompe pour faire monter l’eau au bassin supérieur. L’eau venant du ciel ou d’autres cours d’eau naturels ne vont pas affecter l’eau déjà présente dans le bassin.
2- La phase de déstockage/turbinage : Aux heures de forte consommation, et que le cout du KWh est élevé, le sens de la circulation de l’eau est inversé, la pompe se transforme en turbine, et l’eau se libère du bassin supérieur au bassin inferieur en actionnant la turbine, qui a son tour entraine un alternateur. Enfin l’énergie produite par cet alternateur est évacuée vers le réseau de transport d’électricité par l’intermédiaire d’un transformateur.
La puissance de la centrale dépend principalement de la hauteur de la chute d’eau entre les deux bassins, et son débit.
Les avantages et les inconvénients
Avantages :
- Une contribution à l’optimisation de la production énergétique par le biais du stockage de l’énergie excédentaire.
- C’est une technologie qui est simple et éprouvée : barrage hydroélectrique, pompe, turbine…
- C’est une méthode qui fait preuve de la sécurisation du réseau électrique.
Inconvénients :
- Impact sur l’environnement notamment sur les paysages et l’hydrologie due à la nécessité des grandes surfaces pour la création des retenues de l’eau.
- Malgré les avantages qui se concrétise par le stockage de l’énergie inutilisée, le cycle de pompage/turbinage cause des pertes d’énergie allant de 15% à 30%.
- Les frais d’accès au réseau, en effet la France est soumise aux tarifs d’accès aux réseaux pour l’ensemble de consommation de ses STEPs ce qui peut affecter la rentabilité des systèmes de pompages turbinage.
Les STEPs en France et dans le monde
–La centrale Hydroélectrique de Montezic :
C’est une station de transfert d’énergie par pompage, située à 400 mètres sous terre, et qui est mise en service en 1982. Cette station est classée deuxième en puissance (920 mégawatts) en France. Elle permet le stockage de l’électricité sous forme de l’eau, afin de permettre une adaptation de la production à la consommation, donc l’électricité ne se stocke pas, elle est produite selon les besoins.
– La centrale de pompage turbinage hydro-éolienne de El Hierro :
Cette station constituée de deux bassins, l’un de 150 000 m3 et l’autre de 550 000 m3 situé à 700 mètres plus haut et de turbines hydrauliques, permet de stocker l’énergie en surplus produite par les cinq éoliennes qu’elle possède dont la puissance est de 11.2 MW, permettant ainsi d’assurer l’autonomie électrique de l’île, et diminue le besoin de l’importation du pétrole.
Sources
Romain Guillo, T., 2022. Les STEP, stockage d’énergie par pompage turbinage. [online] Ecosources. Available at: <https://www.ecosources.org/step-station-transfert-energie-pompage-turbinage> [Accessed 15 February 2022].
Romain Guillo, T., 2022. La centrale de pompage turbinage hydro-éolienne de El Hierro. [online] Ecosources. Available at: <https://www.ecosources.org/97-la-centrale-de-pompage-turbinage-hydro-eolienne-de-el-hierro> [Accessed 15 February 2022].
Youtube.com. 2022. [online] Available at: <https://www.youtube.com/watch?v=cOKSst-un8c> [Accessed 15 February 2022].
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