Les chercheurs de l’IIASA ont mis au point un nouveau concept de stockage de l’énergie qui pourrait transformer les grands bâtiments en batteries!
La capacité mondiale de production d’électricité à partir de panneaux solaires, d’éoliennes et d’autres technologies renouvelables n’a cessé d’augmenter ces dernières années. D’ici 2026, la capacité mondiale d’électricité renouvelable devrait encore augmenter de plus de 60 % par rapport aux niveaux de 2020.
Cela équivaut à la capacité électrique mondiale totale actuelle des combustibles fossiles et du nucléaire réunis. Selon l’Agence internationale de l’énergie, les énergies renouvelables devraient en fait représenter près de 95 % de l’augmentation de la capacité électrique mondiale jusqu’en 2026, le solaire photovoltaïque en fournissant à lui seul plus de la moitié.
La transition vers une société à faibles émissions ou à émissions nulles de carbone nécessite toutefois des solutions innovantes et une manière différente de stocker et de consommer l’énergie par rapport aux systèmes énergétiques traditionnels.
Une solution innovante pour le stockage de l’énergie
Dans leur étude publiée dans la revue Energy, les chercheurs de l’IIASA proposent une nouvelle solution de stockage basée sur la gravité qui utilise les ascenseurs et les appartements vides des grands immeubles pour stocker l’énergie.
Cette idée originale, que les auteurs appellent Lift Energy Storage Technology (LEST), permet de stocker de l’énergie en soulevant des conteneurs de sable humide ou d’autres matériaux à haute densité, qui sont transportés à distance dans et hors d’un ascenseur à l’aide de remorques autonomes.
LEST
LEST est une option intéressante, car les ascenseurs sont déjà installés dans les immeubles de grande hauteur, ce qui signifie qu’il n’est pas nécessaire d’investir ou d’occuper de l’espace supplémentaire, mais plutôt d’utiliser ce qui est déjà là d’une manière différente pour créer une valeur supplémentaire pour le réseau électrique et le propriétaire du bâtiment.
« J’ai toujours été fasciné par les sujets impliquant l’énergie potentielle, en d’autres termes, la production d’énergie avec des changements d’altitude, comme l’hydroélectricité, le pompage-turbinage, la flottabilité et le stockage d’énergie par gravité. Le concept de stockage de l’énergie gravitationnelle a d’ailleurs récemment fait l’objet d’une grande attention de la part de la communauté scientifique et des start-ups. Le concept de LEST m’est venu après avoir passé un temps considérable à monter et descendre dans un ascenseur depuis que j’ai récemment emménagé dans un appartement situé au 14e étage », explique l’auteur principal Julian Hunt, chercheur au sein du groupe de recherche sur les systèmes de services durables de l’IIASA.
Coût de la capacité énergétique
Selon les auteurs, le principal défi pour rendre viable une solution de stockage d’énergie par gravité est le coût de la capacité énergétique. L’avantage le plus important de LEST est que la capacité de production d’énergie est déjà installée dans les ascenseurs équipés de systèmes de freinage par récupération. Il y a plus de 18 millions d’ascenseurs en service dans le monde, et beaucoup d’entre eux passent beaucoup de temps immobiles. L’idée est que lorsque les ascenseurs ne sont pas utilisés pour transporter des personnes, ils peuvent être utilisés pour stocker ou générer de l’électricité.
Comme pour tout nouveau système, quelques détails doivent encore être affinés avant que le système puisse être déployé. Il s’agit notamment de trouver un espace pour stocker les poids sur lesquels le système s’appuie, en haut du bâtiment lorsque le système est complètement chargé, et en bas du bâtiment lorsque le système est déchargé. Les appartements vides ou les couloirs pourraient être des options viables à cet égard.
Pour la qualité de l’énergie en milieu urbain
Il faut également tenir compte de la capacité portante du plafond des bâtiments existants où le système est installé, c’est-à-dire de la masse totale en kilogrammes par mètre carré que le plafond peut supporter sans s’effondrer. Toutefois, la possibilité de stocker l’énergie là où l’électricité est principalement consommée, comme dans les villes, profitera grandement au réseau énergétique. Le système LEST peut fournir des services auxiliaires abordables et décentralisés, qui pourraient à leur tour améliorer la qualité de l’électricité dans un environnement urbain.
« Les technologies de stockage souples et respectueuses de l’environnement telles que LEST sont appelées à devenir de plus en plus précieuses pour la société dans un avenir où une grande partie de l’électricité proviendra des énergies renouvelables. Par conséquent, les décideurs et les régulateurs du système électrique doivent adopter des stratégies pour inciter les utilisateurs finaux, en l’occurrence les immeubles de grande hauteur, à partager leurs ressources de stockage distribuées, comme le LEST, avec le réseau central. L’utilisation coordonnée de ces ressources distribuées réduit la nécessité d’investir dans des systèmes de stockage centraux à grande échelle », conclut Behnam Zakeri, coauteur de l’étude et chercheur au sein du groupe de recherche sur l’évaluation intégrée et le changement climatique de l’IIASA.
Ce rapport a été extrait du site web de l’IIASA.
