Un projet de 2 milliards de francs suisses (2,05 milliards d’euros, 2,1 milliards de dollars) pourrait aider à stabiliser l’électricité de plus en plus chère de l’Europe alors qu’elle passe aux énergies renouvelables.

La soi-disant batterie à eau, Nant de Drance, située entre deux réservoirs dans une grotte à 600 mètres sous terre dans le canton suisse du Valais, est décrite comme une étape majeure dans la transition de l’Europe vers l’énergie verte. L’Europe a besoin de 200 gigawatts de capacité de stockage d’énergie d’ici 2030, soit plus de quatre fois sa capacité actuelle, estime l’Association européenne pour le stockage de l’énergie.

Le projet, qui a duré 14 ans, consiste en 17 kilomètres (10,5 miles) de tunnels souterrains abritant six turbines massives alimentées par de l’eau en cascade dans un tuyau en acier dans une caverne de la longueur de deux terrains de football. . Au plus fort de la construction, 650 ouvriers étaient sur place et 1,5 million de mètres cubes de roches de montagne ont été excavés à 2 000 mètres d’altitude.

Le projet consistait à relever le niveau d’eau de l’un des deux réservoirs, le supérieur (Vieux Emosson) de 21,5 mètres pour doubler sa capacité. Il contient aujourd’hui autant d’eau que 6 500 piscines olympiques (25 millions de mètres cubes d’eau).

Essentiel à son succès, Nant de Drance utilise des turbines-pompes à vitesse variable, explique Pascal Radue, directeur général de GE Renewable Energy Hydro, qui a fourni les équipements de l’installation.

Cela signifie que la centrale hydroélectrique à pompage peut passer du pompage à pleine puissance à la turbination à pleine puissance en cinq minutes. Le volume d’eau traversant les turbines, 360 mètres cubes par seconde, correspond au débit du Rhône à Genève en été, a précisé un porte-parole.

Les centrales hydroélectriques à accumulation par pompage sont importantes pour les énergies renouvelables car les énergies éolienne et solaire ne fournissent pas une alimentation électrique constante. Ces turbines à vitesse variable fournissent rapidement de l’électricité au réseau, réduisant ainsi le risque de pannes.

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Nant de Drance a une puissance nominale de 900 mégawatts et une capacité de stockage de 20 000 mégawattheures, ce qui peut faciliter la transition de la Suisse vers un avenir alimenté par les énergies renouvelables. Avec l’ajout de Nant de Drance, la capacité installée de stockage hydraulique pompé en Suisse a augmenté de 35 % pour atteindre 3 462 MW.

Selon l’analyse de l’Agence internationale de l’énergie, les énergies renouvelables, principalement solaires et éoliennes, devront contribuer à 90 % de la production mondiale d’électricité pour atteindre zéro émission nette d’ici 2050. Le solaire et l’éolien représentaient environ 71 % des ajouts annuels de capacité nette de production en 2021. , a déclaré Lin Lu de l’Université nationale australienne.

Le projet consiste en 17 kilomètres (10,5 miles) de tunnels souterrains qui abritent six énormes turbinesImage : Nant de Drance | Sébastien Moret

rôle d’équilibrage

« Lorsqu’il y a trop d’électricité sur le réseau, par exemple de production solaire ou éolienne, Nant de Drance pompe l’eau du réservoir inférieur vers le réservoir supérieur. Ce faisant, il consomme de l’électricité. A l’inverse, lorsque la demande d’électricité est supérieure à la production , Nant de Drance turbine l’eau du réservoir supérieur et la renvoie dans le réservoir inférieur, produisant ainsi de l’électricité », explique Aline Elzingre-Pittet, de la société qui exploite la centrale, à DW.

Le réservoir supérieur, telle une immense batterie écologique, stocke ainsi l’énergie jusqu’à ce qu’elle soit nécessaire, maintenant ainsi l’équilibre entre la production et la consommation dans le réseau électrique.

« Nant de Drance est un consommateur net d’électricité. Sa fonction est de stocker l’énergie produite à un moment où elle n’est pas nécessaire, il ne produit pas d’électricité supplémentaire », a expliqué Elzingre-Pittet. Cela signifie qu’il renvoie environ 80 % de l’électricité qu’il reçoit sur le réseau et qu’il stocke environ 20 heures d’alimentation de secours.

Les centrales hydroélectriques à accumulation par pompage à débit ouvert construites sur des systèmes fluviaux nécessitent traditionnellement des barrages et perturbent la faune et endommagent les écosystèmes. Andrew Blakers, professeur d’ingénierie à l’Université nationale australienne, estime que pour alimenter une ville d’un million d’habitants pendant 24 heures, il faut environ deux kilomètres carrés de terres inondées.

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Le Nant de Drance, quant à lui, a utilisé les infrastructures existantes de barrage et de réservoir, la plupart des travaux étant réalisés en sous-sol, limitant ainsi son impact sur le paysage.

Cette technologie est également idéale pour être combinée avec d’autres énergies renouvelables. Par exemple, deux des réservoirs des centrales électriques de Linth-Limmern près de Linthal en Suisse sont connectés à une ferme solaire à proximité.

Un ouvrier de la centrale de Nant de Drance
La centrale hydroélectrique pompée de 900 mégawatts peut passer d’une puissance de pompage complète à une puissance de turbine complète en cinq minutes.Image : Nant de Drance | Sébastien Moret

propriété verte

La centrale est exploitée par la société Nant de Drance SA, détenue par quatre partenaires : Alpiq (39%), les Chemins de fer suisses (CFF) (36%), Industriellen Werke Basel (IWB) (15%) et le producteur suisse d’énergie hydroélectrique FMV (dix%). Le capital social de la société est de 350 millions de francs suisses.

« Étant donné que les chemins de fer fédéraux suisses sont copropriétaires, il n’est pas surprenant que ce type de stockage/production soit très utile pour dynamiser les transports publics », a déclaré Jonas Schmid du WWF Schweiz à DW.

« Les CFF exploitent actuellement 90 % d’énergie hydraulique, dont la majorité est produite par nos propres centrales. D’un point de vue environnemental, cela fait des CFF l’un des principaux opérateurs ferroviaires en Europe. Cependant, nous dépendons également de l’électricité nationale de le réseau 50 Hertz pour nos bâtiments, nos gares et nos installations techniques. Cela fait du Nant de Drance un espace de stockage important et flexible qui contribuera à stabiliser les réseaux électriques suisses et européens », déclare Vincent Ducrot, PDG des CFF.

Les quatre associés supportent les frais au prorata de leur participation. En échange, ils bénéficient des capacités de production et de pompage de l’usine, également au prorata de leur participation, et gèrent l’électricité en fonction de leurs besoins, a déclaré Elzingre-Pittet.

Les coûts initiaux de construction d’installations hydroélectriques sont élevés et Nant de Drance se finance sur les marchés de la dette et des actions chaque fois que nécessaire, a déclaré Elzingre-Pittet.

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Cependant, les dépenses initiales rapportent des dividendes à moyen et long terme. Les barrages et les stations nécessitent un entretien minimal et des dépenses d’exploitation très faibles par rapport aux autres sources d’énergie renouvelables.

« Nous sommes également parfaitement conscients que le développement de l’hydroélectricité a eu d’énormes effets sur les écosystèmes d’eau douce et la biodiversité à travers l’Europe en raison des inondations, de la fragmentation ou de l’hydropicage, entraînant la perte d’habitat et la disparition, par exemple, des populations de poissons migrateurs et d’une grande variété des organisations travaillent pour restaurer ces habitats », a déclaré Schmid du WWF.

En 2021, Nant de Drance SA, le World Wildlife Fund et Pro Natura ont annoncé 15 projets pour compenser l’impact environnemental de la construction de l’usine. Les projets visaient principalement à recréer localement des biotopes, notamment des zones humides, pour favoriser la recolonisation du territoire par des espèces animales et végétales menacées en Suisse.

La recherche de solutions de stockage d’énergie

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Hydroélectricité : le futur avec le passé

Limiter la hausse de la température mondiale à 1,5°C nécessitera un doublement de la capacité hydroélectrique mondiale d’ici 2050, selon les prévisions de l’Agence internationale de l’énergie (AIE) l’année dernière. L’hydroélectricité génère 16 % de l’électricité totale mondiale, autant que l’énergie éolienne et solaire combinée, et environ 60 % de toute l’électricité renouvelable.

L’hydroélectricité à accumulation par pompage pourrait également assurer la sécurité énergétique en dehors de l’Europe. De nouveaux projets majeurs, tels que le projet Wudongde dans le sud-ouest de la Chine, en sont des exemples. Le projet de 10 200 mégawatts est devenu pleinement opérationnel l’année dernière et se compose de 12 turbines, chacune capable de générer 850 mégawatts.

Edité par : Ashutosh Pandey