Stockage d'énergie dans des atolls artificiels

Depuis une date récente, la construction de centrales d'énergie renouvelable a été favorisée partout dans le monde par des mesures spécifiques des gouvernements: mesures fiscales, rachat du kwh à un coût compétitif par les producteurs.

Parmi ces sources d'énergie renouvelable (hydraulique, énergie éolienne, énergie solaire), l'effort d'investissement concerne essentiellement les énergies éolienne et solaire.

La production annuelle d'énergie électrique avoisinne aujourd'hui 16 000 TWh/an. La production pourrait atteindre 100 000 TWh/an à la fin du siècle. Les spécialistes s'accordent à penser qu'il faudrait réduire la quantité d'énergie électrique produite à partir de source fossile à 5 - 10 000 TWh/an pour limiter le réchauffement climatique. Il faut donc augmenter la production des énergies renouvelable et nucléaire de 5 000 à 90 000 TWh/an.

Deux scénarii de production énergétique mondiale future ont été examinés pour le couple solaire + éolien + hydraulique à l'horizon 2100 (voir Emerald Lakes par François Lempérière):

• production égale à 50% de l'énergie globale: 50 000 TWh/an


• production égale à 20% de l'énergie globale: 20 000 TWh/an

Quelque soit le scénario, les énergies renouvelables que sont le solaire et l'éolien ont un inconvénient majeur par rapport aux énergies fossiles puisqu'elles ne sont disponibles q'un tiers du temps, soit 2000 à 3000 heures annuellement, avec des périodes d'indisponibilité de plusieurs jours, voir une semaine, et évidemment la nuit pour l'énergie solaire.

La capacité de stockage doit donc couvrir plusieurs jours pour ne pas être contraint d'utiliser la capacité des centrales thermiques durant ces périodes d'indisponibilité et lisser la courbe de production de telle manière qu'elle puisse correspondre parfaitement à la consommation.

L'une des solutions proposées par François Lempérière, spécialiste de la construction de barrages hydroélectiques, diplômé de l'Ecole Polytechnique et des Ponts et Chaussées, est la construction d'immenses attols artificiels le long des côtes (Emerald Lakes) capables de stocker sous forme d'énergie potentielle l'électricité excédentaire produite.

Vue d'artiste d'une île de stockage et de production d'énergie - Source: electron-econonomy

"Green Power Island"  in Copenhague by architect Gottlieb Paludan & Danish research institute Risoe

Le principe des barrages appliqués en mer  - Source: electron-econonomy

"Green Power Island"  in Copenhague by architect Gottlieb Paludan & Danish research institute Risoe

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Durant les périodes de pointe de production des centrales d'énergie renouvelable, les pompes vident le réservoir de l'Atoll artificiel. Durant les périodes de consommation de cette énergie stockée, l'eau de mer en remplissant l'Atoll actionne des groupes turbo- alternateurs de type bulbe, identiques à ceux installés sur les rivières françaises au fil de l'eau ou sur la centrale marémotrice de la Rance.

Articles techniques

• Emerald Lakes : par François Lempérière - document en Anglais

• Stockage d'énergie électrique dans le Nord de la France : par François Lempérière - document en Français

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• Projet d'Emerald Lake de Lievense (Netherlands) developed by KEMA, Lievense and Gebr. Das. : "KEMA and Lievense, Energy Island" document en Anglais

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