Le problème avec le lithium, c’est qu’il y en a peu et que la demande est énorme. Les sources d’énergie renouvelables nécessitent cependant que les ressources qu’elles génèrent soient stockées quelque part. Où et comment le faire dans des moments aussi difficiles ? Les Finlandais semblent avoir une solution à ce problème !
À Pornainen, en Finlande, l’énergie est acheminée vers un immense bâtiment en pierre concassée et en revient sous forme de chaleur pour les habitants. Après un an de fonctionnement, l’installation a atteint la réduction d’émissions attendue et montre clairement pourquoi le stockage de chaleur à long terme peut être une bien meilleure solution que le lithium.
La « Stone Battery » a été construite par Polar Night Energy pour l’opérateur Loviisan Lämpö et lancée à Pornainen en juin de l’année dernière. Et après seulement un an, le fabricant a signalé que le système fonctionnait parfaitement, répondant aux hypothèses du projet et atteignant un rendement supérieur à 85 % : il n’a pas interrompu une seule fois l’approvisionnement en chaleur. La batterie ainsi construite est devenue la source principale du réseau de chauffage local, auquel étaient raccordées, entre autres, une école, l’équivalent de notre bureau municipal, une bibliothèque et des maisons privées. Vous ne pourrez pas recharger votre smartphone avec, mais chauffer votre maison : sans utiliser de poêles, de cheminées ou de chaudières à gaz, est un énorme avantage. Palpable, confortable et visible en chiffres.
Deux mille tonnes de steetite
A quoi ressemble une telle batterie ? Il s’agit d’un silo en acier de 13 mètres de haut et 15 mètres de large, et à l’intérieur se trouvent environ 2 000 tonnes de stéatite concassée, également appelée stéatite : elle est principalement constituée de talc et est connue pour son excellent stockage de chaleur. Le matériau est obtenu à partir de déchets générés lors de la production de cheminées à accumulation par la société finlandaise Tulikivi : il n’est donc pas nécessaire d’obtenir des matières premières spéciales.
Mais comment chauffer une telle pierre ? Tentrent en jeu des radiateurs à résistance qui utilisent l’électricité pour chauffer l’air circulant en circuit fermé. L’air chaud transfère de l’énergie aux pierres et lorsqu’il est déchargé, le même processus fonctionne dans la direction opposée. L’échangeur thermique chauffe ensuite l’eau circulant au sein du réseau de chaleur municipal. Cette installation est relativement simple dans ses hypothèses.
L’entrepôt pourra contenir jusqu’à 100 MWh d’énergie thermique et pourra la restituer avec une puissance allant jusqu’à 1 MW. Cela correspond aux besoins mensuels de Pornainen en été et suffit pour une semaine en hiver. La masse importante et l’isolation utilisée limitent les pertes d’énergie indésirables, ce qui permet de stocker l’énergie pendant des jours ou des semaines. Les « powerbanks » lithium-ion traditionnelles sont généralement conçues pour quelques heures de fonctionnement, mais la situation est légèrement différente : elles libèrent de l’électricité, tandis que l’installation finlandaise fournit principalement de la chaleur. La spécialisation de la solution vous permet d’éviter la conversion coûteuse et limitante de la chaleur en électricité. Chaque conversion coûte de l’argent.
La batterie peut même… rapporter de l’argent
Le modèle de fonctionnement sur batterie exploite directement la variabilité des prix de l’énergie. Loviisan Lämpö charge généralement cette installation à un moment où la production éolienne et solaire importante réduit les prix sur le marché et reçoit de la chaleur plus tard, en fonction de la demande du réseau. L’ensemble de l’opération est optimisé par un logiciel qui prend en compte les prix et les parts de marché des réserves de l’opérateur Fingrid. Comme le montrent les données concrètes : après la première année, 70 à 80 % en moyenne de l’énergie nécessaire à la recharge était achetée. moins cher par rapport aux prix moyens. Certains mois, la différence dépassait 90 %.
Nous avons également réussi à démontrer un bénéfice « environnemental » : les émissions de gaz à effet de serre du réseau ont diminué d’environ 70 %. par rapport aux solutions précédentes. La consommation de copeaux de bois a été réduite d’environ 60 pour cent et l’huile n’est plus nécessaire pour un fonctionnement normal sans panne. Une chaudière biomasse plus ancienne est une réserve et une source activée lorsque la demande est extrêmement élevée. L’opérateur n’a donc pas fait de bêtise, il n’a pas supprimé les méthodes d’émission, mais a simplement modifié l’ordre dans lequel elles étaient utilisées. L’énergie de la combustion était utilisée comme garantie.
Ce n’est pas une batterie universelle
Régénérer l’électricité à partir de la chaleur stockée est extrêmement difficile et moins efficace, mais le constructeur continue de développer de tels systèmes. La batterie de Pornainen n’alimentera donc pas les « électriques », elle ne remplacera pas les batteries qui stabilisent le réseau en peu de temps… mais elle reste impressionnante. Il nécessite également beaucoup d’espace et un profil de destinataire spécifique. Il est mieux adapté aux réseaux de chaleur et aux process industriels : il n’est pas rentable de le construire et de l’entretenir pour des maisons individuelles.
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Les Finlandais ont introduit avec succès une telle batterie. Mais est-ce possible partout ? Les conditions spécifiques dépendent des prix de l’énergie et du mix énergétique local, de la demande de chaleur et de l’apparence de l’infrastructure « ici et maintenant ». Cependant, nous disposons ici de preuves importantes, car le système fonctionnait en continu, utilisait de l’électricité bon marché à des heures convenables et réduisait la combustion de carburants à forte intensité d’émissions. Des matières premières essentielles n’ont pas non plus été utilisées, car nous en manquons et nous en avons besoin pour d’autres choses. La spécialisation est donc à la fois un avantage et un inconvénient : nous n’obtiendrons pas d’électricité de cette façon, mais nous obtiendrons de la chaleur pour nos maisons : quoi d’autre ?
