Harry Cohen Tanugi

En première mondiale, des scientifiques proposent des centrales géothermiques qui fonctionnent également comme de précieux réservoirs d'énergie propre.

La capacité de stockage des plantes elles-mêmes pourrait aider réduire le coût des systèmes électriques décarbonés dans leur ensemble, en permettant aux centrales géothermiques de stocker leur énergie pendant les périodes où la production éolienne et solaire est abondante et de la libérer lorsqu'elle est la plus nécessaire.

Les résultats de cette recherche initiale ont également motivé un projet de suivi visant à démontrer le stockage d'énergie dans les réservoirs sur le terrain, qui a reçu un financement de 4,5 millions de dollars du ministère américain de l'énergie. Les chercheurs travaillent actuellement sur l'étude de suivi et la publieront prochainement.

Le site étude est publiée dans le journal Énergie appliquée.

Résumé :

Les systèmes géothermiques utilisant des techniques avancées de forage et de stimulation de puits ont le potentiel de fournir des dizaines à des centaines de gigawatts de production d'électricité propre aux États-Unis d'ici 2050. Avec des coûts variables quasi nuls, les centrales géothermiques ont traditionnellement été conçues pour fournir de l'électricité "de base", en générant à tout moment leur puissance nominale maximale. Cependant, à mesure que les sources d'énergie renouvelables variables (ERV) se déploient sur les marchés de l'énergie, l'énergie de base devient de moins en moins compétitive par rapport à la production flexible et répartissable et au stockage de l'énergie. Dans cet article, nous analysons le potentiel des futures centrales géothermiques à fournir ces deux services, en tirant parti des propriétés naturelles des réservoirs géothermiques confinés et aménagés pour stocker l'énergie sous la forme d'un géofluide accumulé et pressurisé et fournir une production flexible en fonction de la charge. Nous développons un modèle d'optimisation linéaire basé sur des simulations de réservoir multi-physique qui capture les comportements transitoires de pression et d'écoulement dans un réservoir géothermique confiné. Nous optimisons ensuite les décisions d'investissement et les opérations horaires d'une centrale électrique exploitant un tel réservoir par rapport à un ensemble de séries de prix de l'électricité historiques et futurs modélisés. Nous constatons que la flexibilité opérationnelle et le stockage d'énergie dans le réservoir peuvent considérablement améliorer la valeur des centrales géothermiques sur les marchés à forte pénétration d'énergies renouvelables, avec des améliorations de la valeur énergétique allant jusqu'à 60 % par rapport aux centrales conventionnelles fonctionnant dans des conditions identiques. Dans une gamme de conditions souterraines et opérationnelles réalistes, notre modélisation démontre que les réservoirs géothermiques confinés et aménagés peuvent fournir une capacité de stockage d'énergie importante et effectivement gratuite, avec des efficacités de stockage aller-retour comparables à celles des principales technologies de stockage d'énergie à l'échelle du réseau. Des stratégies opérationnelles optimisées indiquent que des centrales géothermiques flexibles peuvent fournir un stockage d'énergie à court et à long terme, en donnant la priorité à la production pendant les périodes de prix élevés de l'électricité. L'analyse de sensibilité évalue la variation des résultats sur une gamme de conditions de subsurface et de scénarios de coûts.

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