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Le stockage d’énergie “en béton” : une utopie de plus? 

Beton Energie Solaire

Le stockage d’énergie “en béton” : une utopie de plus? 

Michel Gay ♦

Une invention “incroyable” tourne en boucle depuis 2015 sur les réseaux sociaux (près de 900.000 vues à ce jour sur Facebook). Elle a même été citée par le Centre national de recherche scientifique (CNRS) lors la visite de la centrale solaire THEMIS dans les Pyrénées le 28 juillet 2018 !
Les “grands groupes” l’empêcheraient d’émerger car cette « révolution » nuirait à la consommation de pétrole. Son promoteur serait même “menacé” tellement son invention “dérange”.

De quoi s’agit-il ?

Il s’agit simplement d’un stockage d’électricité dans un volant d’inertie en béton combiné avec des panneaux photovoltaïques pour, selon son « inventeur », rendre pilotable et économiquement viable leur coûteuse production électrique intermittente.

La présentation est suave et attrayante, mais “pauvre”.

Cette habile présentation du stockage “en béton” est claire, courte, et convaincante pour la plupart des auditeurs “non spécialistes”, mais elle est pauvre en chiffres significatifs : il y en a trois.

La vidéo mentionne un stockage de la production journalière. Ni les diverses pertes, ni les variabilités hebdomadaires et saisonnières ne semblent prises en compte. Elles sont pourtant caractéristiques de la production “variable” des panneaux photovoltaïques.

L’image du constructeur à côté de son volant en béton montre un cylindre mesurant environ un mètre de diamètre et de hauteur (soit un volume de 0,785 m3 et une masse d’environ 2 tonnes). Un poids supplémentaire doit être associé à la carcasse (enceinte sous vide, axe, ancrage du béton,…).
Le poids total du système devrait avoisiner 2,5 tonnes.

Bizarrement pour un système tournant, la seule information fournie pendant la présentation est une vitesse linéaire en périphérie : celle des avions de ligne. L’énergie cinétique emmagasinée (1000 km/h à la surface du cylindre) serait alors d’environ 10 kilowattheures (kWh).
Compte tenu des contraintes en fonctionnement opérationnel, chaque système pourrait stocker au maximum 7,5 kWh, soit seulement 3 kWh par tonne.
Par comparaison, une batterie récente “Li-ion” restitue plus de… 100 kWh par tonne.

Pour stocker environ 300 millions de kWh (300 GWh) afin de couvrir de façon autonome seulement 15% de la consommation hivernale de la France (en tenant compte des rendements et des pertes), il faudrait donc :
– 40 millions de ces systèmes tournants,
– installer et mettre en mouvement 100 millions de tonnes de béton,
– occuper 8000 hectares (estimation 2 m2 par système).

Le coût est passé sous silence

Seul le coût d’exploitation est fourni : 2 centimes d’euros par kWh (c€/kWh).

Sans explication complémentaire, il s’agit probablement du coût du volant en béton, et non celui de l’’investissement complet (matériel et main d’œuvre inclus). Ce dernier devrait être au minimum de 1500 € par « système ».
Alimenter seulement 15% de la consommation hivernale de la France avec ce système de stockage inertiel “en béton” reviendrait à plus de… 200 milliards d’euros !

A ce prix, et en supposant 1000 restitutions journalières complètes (sans frais supplémentaires ni entretien), chaque kWh restitué reviendrait à 20 c€, auxquelles il faut ajouter les coûts de production des panneaux photovoltaïques et les pertes.
Rappel : ce kWh produit actuellement par du nucléaire coûte moins de 4 c€/kWh sur le marché.

Pour faire bonne mesure, il faudrait aussi y ajouter le coût des centrales thermiques supplémentaires à gaz ou à charbon nécessaires pour compenser les fluctuations saisonnières…
Jacques Dutronc chantait : « Il est sympa et attirant mais, mais, mais, méfiez-vous, c’est… ».

Le stockage par inertie pour des “niches de sécurité”.

Des dispositifs de stockage d’énergie par inertie (sans béton) existent déjà dans le monde. Ils servent principalement à maintenir la stabilité de réseaux d’électricité par des réactions rapides (allant de la microseconde à la minute).
Ils permettent aussi d’attendre la mise en route d’autres moyens plus conséquents (comme un groupe électrogène diesel) pour prendre le relais.

Dans ces cas là, les quantités d’énergies “inertielles” stockées sont souvent faibles et coûteuses, mais la plus-value “sécurité” est importante car l’évitement d’une coupure évite des dégâts catastrophiques (salle d’opération dans les hôpitaux, informatique,…).

Il semble donc bien que la présentation séduisante de cet ingénieur soit une ineptie, voire une utopie pour « gogos », et qu’en matière de stockage massif d’énergie, l’avenir du béton résidera encore pendant longtemps dans les barrages hydrauliques.

  1. Philippe Vesseron
    Philippe Vesseron15 août 2018

    Il est effectivement essentiel de mettre à plat nos “idées reçues” concernant les coûts. Et d’abord le coût des actions pour la protection du climat, qui ne sont pas forcément les mêmes que les actions visant à réduire ni la consommation d’énergie ni les importations: pendant des années l’explosion des prix des hydrocarbures a conduit à penser que les trois objectifs seraient convergents et que la hausse du baril allait rendre toute autre solution compétitive. Patatras, les choses changent complètement après 2008 , les crises des subprimes et des dettes souveraines, les gaz de schistes, Abu Dhabi, Fukushima,… Sans que nous remettions à plat nos idées ni nos mécanismes.
    Nous continuons à subventionner à tombeau ouvert des capacités énergétiques supplémentaires alors que la consommation ne croît plus vraiment, nous faisons comme si la décroissance du nucléaire réduirait le risque climatique,…
    Et les mécanismes de subventions mis en place sur les énergies renouvelables électriques non pilotables amènent à des “prix de marché” qui ne représentent plus rien, les excédents de production provoquant périodiquement des effondrements qui ne sont que l’expression du déséquilibre entre l’offre et la demande. Quand vous écrivez “ce kWh produit actuellement par du nucléaire coûte moins de 4 c€/kWh sur le marché”, vous mélangez un peu le prix de revient du “nucléaire actuel après carénage” et “prix de marché”: les mécanismes genre CSPE et EEG permettent d’avoir des “prix de marché effondrés bien en dessous du prix de revient des nouveaux moyens de production éoliennes, hydroliennes, photovoltaïques, EPR,… quoique encore au-dessus des coûts du nucléaire existant et de l’hydraulique existant …
    Bref, vous avez raison d’utiliser toute occasion pour faire de la pédagogie , pas à pas, avec ténacité,…

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