Une histoire du CAES

La technologie qui pourrait façonner l’avenir énergétique du Canada a commencé avec une horloge, il y a quelque 146 ans.

Lors de la deuxième révolution industrielle, en 1877, l’ingénieur autrichien Carl Albert Mayrhofer a conçu un système à air comprimé qui émettait une impulsion d’air chaque minute pour actionner un réseau d’horloges à Vienne. En moins d’une décennie, l’exploitation de l’énergie cinétique de l’air comprimé est passée d’un concept relativement nouveau à un système de compresseurs de 18 000 kW — comme ce fut le cas dans une centrale parisienne conçue en 1888 par l’apprenti de Mayrhofer, Viktor Popp.

C’était bien sûr une époque de changement et d’incertitude, où gouvernements et magnats de l’industrie pariaient sur l’innovation. Rien ne disait encore que les combustibles fossiles domineraient le secteur de l’énergie, ni à quel point l’usage de l’électricité se généraliserait.

Mais le développement du stockage d’énergie par air comprimé (CAES) — et du stockage d’énergie plus largement — allait être freiné par le faible coût du charbon et du gaz pour les centrales thermiques, ainsi que par l’absence de travaux publiés sur leurs répercussions. Aux États-Unis, des communautés entières se sont formées autour des mines de charbon et, partout dans le monde, le pétrole brut a remplacé l’or comme matière première la plus convoitée. Bien que les compresseurs d’air aient poursuivi leur évolution dans le secteur industriel — alimentant outils, véhicules et systèmes de refroidissement aux quatre coins du globe —, il faudrait une crise énergétique internationale pour insuffler la vie à leur usage dans le stockage d’énergie à grande échelle.

Lorsque le prix du pétrole a explosé pendant la crise de l’OPEP dans les années 1970, l’Allemagne et les États-Unis ont commencé à investir dans le CAES.

« La crise a démontré que, sans innovation ni autosuffisance, toute une économie pouvait être prise en otage par les pays producteurs de pétrole et de gaz », affirme Evan Tummillo, directeur des relations externes chez Bedrock Energy Corp. « Les premières recherches ont montré qu’en utilisant l’énergie excédentaire et en la stockant dans de gigantesques cavernes d’air comprimé, une centrale pouvait accroître considérablement sa production. »

En Allemagne, le CAES était au cœur de la centrale de 190 mégawatts de Huntorf, ouverte en 1978 et toujours en service. En Alabama, des recherches amorcées pendant la crise de l’OPEP ont mené à la mise en service d’une centrale de 110 mégawatts ouverte en 1991. L’installation utilise le CAES pour récupérer plus de 50 pour cent de l’énergie normalement perdue à la production.

Mais l’esprit d’innovation qui avait porté l’essor de ces centrales s’est éteint avec la fin de la crise de l’OPEP, à la fin des années 1970.

Extraction de gaz naturel du réservoir de Bayfield dans les années 1950 (image tirée de La géologie unique de l’Ontario qui rend le CAES possible).

« Beaucoup de potentiel a été perdu lorsque la crise de l’OPEP a pris fin et que tout le monde s’est rabattu sur le pétrole et le gaz », explique M. Tummillo. « Pendant que les gouvernements investissaient dans le CAES, ils investissaient aussi dans d’autres filières comme la fusion nucléaire et la voiture électrique. Mais tout cela a été mis de côté parce que les combustibles fossiles étaient faciles et bon marché. Les gouvernements n’avaient aucune raison d’investir en recherche. Jusqu’à maintenant. »

Alors que les changements climatiques menacent de causer des dommages irréversibles à la planète, les plus grandes économies du monde s’orientent vers la carboneutralité dans la production d’électricité. Et plusieurs des principaux acteurs voient le CAES comme un élément essentiel de cette équation.

Le gouvernement chinois a investi l’équivalent de 300 millions de dollars américains l’an dernier pour lancer la construction d’ une centrale de 350 mégawatts dans la province du Shandong. Toujours l’an dernier, Goldman Sachs — une banque d’investissement qui gère 2 billions de dollars d’actifs — a fait un pari de 250 millions de dollars sur le CAES, en finançant des centrales en Californie et en Australie.

Ce qui rend le CAES si attrayant comme investissement, selon M. Tummillo, c’est sa capacité à emmagasiner l’énergie excédentaire aux heures creuses et à la réinjecter dans le réseau lorsque les besoins augmentent. Cela permet aux technologies propres comme le solaire et l’éolien — irrégulières dans le meilleur des cas — de produire de l’électricité en continu sans ajouter de gaz à effet de serre dans l’atmosphère.

« En Chine, on a compris que les barrages hydroélectriques sont contraignants sur le plan géographique — il faut d’immenses rivières — et le pays dispose de sommes considérables à investir dans l’avenir énergétique », affirme M. Tummillo. « Qu’il choisisse de miser gros sur le stockage d’énergie en dit long. À l’heure actuelle, si une banque doit choisir entre deux projets — l’un fondé entièrement sur des technologies éprouvées, l’autre revenant à signer un chèque en blanc à un ingénieur en lui disant “débrouille-toi” —, elle optera chaque fois pour la méthode éprouvée. »

« Mais nous sommes en pleine crise du réchauffement climatique et en pleine crise énergétique mondiale, et c’est ce genre de raisonnement qui nous y a menés. Il est temps d’innover et d’être audacieux. C’est là que Bedrock se distingue, à mon avis, comme un juste milieu, en combinant des technologies éprouvées en une solution taillée pour notre époque. »