STEP de faible hauteur sur ile artificielle

Barrages, marées, etc.

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STEP de faible hauteur sur ile artificielle

Message par energy_isere » 19 janv. 2013, 20:51

J' avais posté un jour sur ce sujet ou les Danois proposaient un ilot artificiel pour stocker de l' eau et en faire un reservoir STEP.

Arrive plus à le retrouver.

Bon, les Belges ont un projet de ce genre avec un ilot artificiel de 3 km de diamètre.
Belgium to build 'battery island' to store wind farm energy

19 January, 2013

Belgium plans to build a horseshoe-shaped artificial island off its North Sea coast to store energy generated by its wind farms. The project will also double as attraction for sea birds (and possibly flocks of tourists).

The ambitious undertaking was unveiled this week by Belgian North Sea Minister Johan Vande Lanotte, as he reported on the implementation of marine special planning.

The island is planned to be built over the course of five years about three to four kilometers off the coast near the village of Wenduine in the province of West Flanders. It will be about three kilometers in diameter, and will have a giant water reservoir occupying most of its territory.

Energy will be stored by pumping seawater inside the reservoir. It is then recovered when needed by guiding the water back into the sea through a hydropower plant at the heel of the 'horseshoe.'

Storing excess energy is a common problem for electric grid management. Consumption of electricity varies greatly between daytime and nighttime, so balancing the load often requires generating and storing extra energy overnight and releasing those reserves during peak hours. This is a particular issue for many forms of green energy; for example, the output of a wind farm depends on whether there is enough wind to spin its turbines.

Pumping water uphill is the most widely used approach to storing this energy, and is a technique that has been used since the late 19th century. However, those reservoirs are usually built inland in a mountainous areas and store freshwater. The Yanbaru Seawater Pumped Storage Power Station – launched in 1999 in Okinawa, Japan – was the first facility to use seawater for this purpose.

A notable exception is tidal power plants, where extra seawater may be pumped up during the high tide and released during the low tide to boost the plant’s efficiency.

The Belgian island project is part of the country’s phase-out of nuclear energy and shift towards renewables. The country, which has for years received more than half of its electricity from its two nuclear power plants, Doel and Tihange, wants to shut down all its reactors by 2025; wind farms on the North Sea are an essential part of this strategy.

The country had just 1,078 megawatts of wind power connected to the grid in 2011, but the output is expected to expand to more than 4,000 megawatts by 2020, according to a European Wind Energy Association report.

The island will also double as a resting place for gulls and other sea birds, Minister Lanotte said. They will be fed there, and will be less inclined to bother people on the mainland, he explained.

Belgium is currently seeking potential members for a consortium that would operate the battery island. No detailed project has been penned yet, but the government estimates that its cost would be about the same as a wind farm, Lanotte said.
http://rt.com/news/belgium-battery-isla ... wable-319/

#-o aucune donnée technique sur la puissance , les MW.h stockables, et ..... le cout !

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Re: STEP de faible hauteur sur ile artificielle

Message par energy_isere » 19 janv. 2013, 21:16

energy_isere a écrit :J' avais posté un jour sur ce sujet ou les Danois proposaient un ilot artificiel pour stocker de l' eau et en faire un reservoir STEP.

Arrive plus à le retrouver.
ouf, Google y est arrivé. :-)

c'était ça, de l' an dernier :

Image

dans ce post

et puis le post au dessus de celui la aussi.

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Re: STEP de faible hauteur sur ile artificielle

Message par Clarkie » 20 janv. 2013, 13:08

Chiffres non définitifs :

distance de la côte : 3 km
hauteur : 10 m
longueur : 2 km
coût : 800 millions €
puissance : 300 MW
puissance éolienne offshore souhaitée à terme : 2300 MW

Image

source : http://www.nieuwsblad.be/article/detail ... 7_00437185

À titre de comparaison, la station de Coo permet de stocker 5 GWh avec 8,5 millions de m³ d'eau. Elle est capable de fournir 1100 W pendant 6h :

Image

https://www.electrabel.com/assets/be/co ... _FR_LR.pdf

Toujours pour comparer, ce machin au Pays-Bas contient 20 millions de m³ avec une profondeur similaire de 45m :
Image

La station de l'île d'El Hierro permet de fournir 11,32 MW pendant 22 jours avec 500 000 m³ d'eau :

Image

http://www.abb.com/cawp/seitp202/f86a19 ... 1061b.aspx

Dernier chiffre, le rendement d'une STEP est entre 70% et 85%.

Vu que le volume d'eau de ce projet devrait être très important, les 300 MW pourraient être restitués sur de nombreux jours mais ne serait-il pas plus intéressant de prévoir plus que 300 MW ? La plupart des STEP d'envergure ont plus que 1GW. On verra les chiffres définitifs.
Les deux meilleurs sites francophones sur le climat :
http://www.les-crises.fr/le-rechauffement-climatique/ par Olivier Berruyer
http://www.manicore.com/documentation/serre/index.html par Jean-Marc Jancovici

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Re: STEP de faible hauteur sur ile artificielle

Message par energy_isere » 20 janv. 2013, 19:00

Il y a 6 mois on en parlait déjà :
La Belgique songe à une île artificielle au large d'Ostende

30/06/12

Une île pourrait être créée au large d'Ostende afin de raccorder les parcs éoliens offshore belges au réseau haute tension, un projet porté par le gestionnaire du réseau haute tension Elia, peut-on lire samedi dans Le Soir. Le nouveau patron d'Elia, Jacques Vandermeiren, évoque également le développement d'un réseau en Mer du Nord dans les pages de L'Echo.
Ce projet s'inscrit dans la perspective du développement des parcs éoliens en Mer du Nord. Sept concessions ont été accordées afin d'ériger plusieurs centaines d'éoliennes offshore, qui devront être reliées au réseau électrique.
Pour l'instant les éoliennes offshore sont reliées au réseau par des câbles sous-marins, mais cette approche "est loin d'être optimale, dans la durée, du point de vue technico-économique et environnemental", explique le gestionnaire Elia, qui propose dès lors de développer "un véritable réseau maillé en mer", une solution qui implique la construction de postes haute tension au large.
Pour ce faire, il faut soit placer des plates-formes sur lesquelles ces postes seraient installés ou alors faire émerger une île artificielle qui accueillerait les transformateurs.
C'est la deuxième solution qui a les faveurs des spécialiste de la Mer du Nord, indique Jacques Vandermeiren, le nouveau patron d'Elia.

Le projet coûterait un milliard d'euros.
http://www.7sur7.be/7s7/fr/1502/Belgiqu ... ende.dhtml

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Re: STEP de faible hauteur sur ile artificielle

Message par Remundo » 20 janv. 2013, 19:54

gros boulot en perspective... Les Belges entreprennent.

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Re: STEP de faible hauteur sur ile artificielle

Message par energy_isere » 20 janv. 2013, 20:09

Remundo a écrit :gros boulot en perspective... Les Belges entreprennent.
je me demande d' ou va venir l' enrochement nécessaire. Ca doit chiffrer en centaines de milliers de tonnes.

De Belgique par route et canaux, ou de l' étranger par bateaux barges ?

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Re: STEP de faible hauteur sur ile artificielle

Message par Herv12 » 20 janv. 2013, 21:54

Bonjour Energy (et meilleurs veux 2013)

Selon la vue en coupe que vous avez donné plus haut pour un autre projet, une partie doit être extraite au centre de l’Îlot car celui ci est plus bas que le niveau de la mer.

J'ai quelques doutes sur la rentabilité d'un tel projet, surtout si on souhaite l'utiliser pour stocker de l'éolien.
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Re: STEP de faible hauteur sur ile artificielle

Message par sceptique » 21 janv. 2013, 14:02

Herv12 a écrit :J'ai quelques doutes sur la rentabilité d'un tel projet, surtout si on souhaite l'utiliser pour stocker de l'éolien.
C'est exactement le fond du problème. Il s'agit de très lourds investissements. Si on doit les amortir en augmentant d'autant le MWh d'éolien, le prix devient exorbitant. Comme d'ailleurs toutes les solutions de stockage d'énergie. Cela doit d'ailleurs ête la raison pour laquelle ce genre d'installations existe essentiellement sur le papier.
Une solution plus raisonnable (et déjà indiquée) serait de vendre à très bas prix le MWh excédentaire produit. Par exemple, dans un batiment chauffé au gaz remplacer ce dernier par un chauffage électrique avec du courant acheté à très bas prix ! Perdu pour perdu ...

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Re: STEP de faible hauteur sur ile artificielle

Message par Clarkie » 21 janv. 2013, 18:20

sceptique a écrit :
Herv12 a écrit :J'ai quelques doutes sur la rentabilité d'un tel projet, surtout si on souhaite l'utiliser pour stocker de l'éolien.
C'est exactement le fond du problème. Il s'agit de très lourds investissements. Si on doit les amortir en augmentant d'autant le MWh d'éolien, le prix devient exorbitant. Comme d'ailleurs toutes les solutions de stockage d'énergie. Cela doit d'ailleurs être la raison pour laquelle ce genre d'installations existe essentiellement sur le papier.
Je ne vois vraiment pas sur quelles données vous vous basez pour balancer ces affirmations.

Les STEP sont utilisées depuis plus de cinquante ans. Il y a 5 Gw de STEP en France, 32 Gw en Europe et 130 Gw dans le monde. C'est environ 5% de la puissance moyenne. Elles sont très utiles pour trois raisons. Premièrement, le stockage de l'énergie excédentaire produite pendant les creux de demande, problème qui n'est pas réservé à l'énergie éolienne. Deuxièmement, la possibilité de faire appel à une puissance importante pendant les pointes de consommations. Troisièmement, le temps de réaction pour mettre cette énergie en ligne est imbattable, même par des centrales fossiles.

Le désavantage des STEP, c'est l'impact géographique. Avec ce projet en mer, on s'affranchit de ce problème. De plus la station serait toute proche du lieu de production de l'électricité et cela a donc tout son sens, surtout avec de l'éolien

Quant au coût, 900 millions € pour 300 MW, cela fait 3000 € / kw ce qui est un chiffre similaire au coût des équivalents terrestres. L'intérêt évidemment c'est de calculer le coût de l'énergie produite et pas de la puissance installée. Là, ça devient intéressant puisque le prix du MWh éolien est en train de chuter - économies d'échelle, progrès technique, concurrence et est en passe de devenir l'énergie la plus intéressante. C'est déjà le cas si on tient compte des externalités.

De plus, on sait que le prix - et non le coût - de l'électricité varie fortement en fonction de la demande. On a vu les derniers mois que l'électricité éolienne était vendue à un prix négatif à certaines périodes. Les opérateurs ont donc un intérêt financier qui s'ajoute à l'intérêt technique à stocker cette énergie. Ce genre de projet a donc encore plus de sens avec de l'éolien.

Je ne vois pas pourquoi on aurait réussi à construire des Gw de STEP pendant des dizaines d'années pour stocker l'énergie excédentaire et pour provisionner les pics de demande et tout d'un coup, cela deviendrait trop cher ou impossible parce que l'énergie viendrait de l'éolien !

D'ailleurs, les projets se multiplient comme par exemple au Maroc :
Le coût d’investissement global du projet (1000 MW éolien + 520 MW hydro + réseau électrique moyenne et basse tension pour alimenter 86 000 foyers isolés) s’élève à 1600 millions d’euros. A titre comparatif, une centrale thermosolaire de 1000 MW, technologie qui était très mise en avant par la Fondation Desertec avant le retrait de Siemens et de Bosch, cela coûte aujourd'hui 4500 millions d’euros.
.
Etant donné la richesse des vents au Maroc (et sur l’ensemble du Sahara), le prix de revient du kWh éolien n'est que de 3 à 5 centimes. Le surcoût du stockage STEP, permettant de délivrer de l’électricité à n’importe quel moment de la journée, est de moins de 2 centimes par kWh éolien selon François Lempérière, ex-Président du Comité Français des Grands Barrages (CFGB). Le prix de revient du kWh éolien hydro-assisté est donc inférieur à 5 + 2 = 7 centimes. Soit beaucoup moins que les 10,5 centimes du kWh nucléaire nouvelle génération (EPR) ou que les 16 centimes du kWh thermosolaire. L'hydro-éolien permet à tous d'accèder à une électricité à la fois vraiment durable et bon marché.

http://objectifterre.over-blog.org/arti ... 96687.html
Voici un autre calcul du même genre qui me paraît un peu optimiste mais qui a le mérite d'exister :
Quel est le coût du kWh éolien modulable à souhait grâce aux STEP marines ?

Jusqu'à présent, sur le présent blog, j'ai systématiquement sur-estimé les capacités de puissance flexibles nécessaires pour assister les énergies renouvelables variables.

Prenons une région qui a besoin d'une puissance électrique moyenne de 10 GW (elle est de 60 GW en France). Si l'on retient un facteur de capacité éolien de 23%, il nous faut alors 43,5 GW d'éolien ( = surface de 4350 km2 = rectangle de 43,5 km x 100 km, si l'on prend une densité de 10 MW/km2. A noter que les espaces entre les éoliennes restent bien entendu disponibles pour les activités agricoles) pour répondre à la demande moyenne de 10 GW.

Si l'on raisonne à l'échelle d'une éolienne, puis qu'on généralise le raisonnement à l'ensemble des 43,5 GW éolien, alors on arrive à la conclusion qu'il faut disposer d'une puissance flexible de 43,5 GW (par exemple des STEP) pour gèrer ces 43,5 GW d'éolien. Mais ce raisonnement est erroné. En effet, les éoliennes ne tournent jamais au maximum (ou au minimum) toutes en même temps. On a en réalité jamais une puissance délivrée de 0 ou de 43.5 GW. Dans le monde réel, à l'échelle de l'ensemble des 43.5 GW d'éoliennes réparties sur l'ensemble d'un territoire (plus le territoire est grand, meilleur est l'effet de lissage), on oscille la plupart du temps à proximité de 10 GW de puissance délivrée, avec parfois (rarement) des baisses autour de 5 GW, et d'autres fois (rarement) des hausses autour de 15 GW.

Cela signifie que ce n'est pas 43.5 GW de puissance flexible (STEP) qu'il faut installer pour gèrer 60 GW d'éolien, mais 10 GW. Ces 10 GW de STEP permettent de répondre à la demande qui est précisément de 10 GW, ceci y compris quand la production de l'ensemble des 43,5 GW d'éoliennes est nulle, ce qui arrivent presque jamais dans le monde réel. Cela change considérablement l'équation financière !

Le coût de production du watt éolien terrestre est inférieur à 1,5 euro. Le coût du watt STEP marine (par exemple sur le littoral de Haute Normandie) est de 1 euro. Le coût d'investissement d'un projet portant sur 43.5 GW d'éolien assisté par 10 GW de STEP est de 65,25 + 10 = 75,25 milliards d'euros. L'assistance STEP n'augmente que de 15% le montant de l'investissement.

Le coût de production du kWh éolien, lorsque que le facteur de capacité moyen est de 23%, est de l'ordre de 6,5 centimes. L'assistance STEP conduit à un renchérissement d'environ 15%, c'est à dire d'environ 1 centime. Le kWh éolien modulable à souhait passe donc à 7,5 centimes. Pour mémoire, le kWh EPR est à 8,2 centimes.
http://objectifterre.over-blog.org/arti ... 22694.html
Il y a plein d'exemples d'installations mis en avant sur ce site et ce ne sont pas uniquement des projets sur papier.
Les deux meilleurs sites francophones sur le climat :
http://www.les-crises.fr/le-rechauffement-climatique/ par Olivier Berruyer
http://www.manicore.com/documentation/serre/index.html par Jean-Marc Jancovici

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Re: STEP de faible hauteur sur ile artificielle

Message par Herv12 » 21 janv. 2013, 19:29

Clarkie a écrit :Deuxièmement, la possibilité de faire appel à une puissance importante pendant les pointes de consommations. Troisièmement, le temps de réaction pour mettre cette énergie en ligne est imbattable, même par des centrales fossiles.
Alors comment font ceux qui n'en ont pas... Vous devriez vous renseigner sur les performances des turbines à combustion, vous allez être surpris (peut être pas aussi souple mais pas loin).
Cela signifie que ce n'est pas 43.5 GW de puissance flexible (STEP) qu'il faut installer pour gèrer 60 GW d'éolien, mais 10 GW. Ces 10 GW de STEP permettent de répondre à la demande qui est précisément de 10 GW, ceci y compris quand la production de l'ensemble des 43,5 GW d'éoliennes est nulle, ce qui arrivent presque jamais dans le monde réel. Cela change considérablement l'équation financière !
Presque jamais ne signifie pas Jamais!. Donc quand ça arrive, soit on coupe le jus soit on impose de l'EJP à toute la population, soit on ajoute 10GW de centrales au Gaz...
Je ne vois pas pourquoi on aurait réussi à construire des Gw de STEP pendant des dizaines d'années pour stocker l'énergie excédentaire et pour provisionner les pics de demande et tout d'un coup, cela deviendrait trop cher ou impossible parce que l'énergie viendrait de l'éolien !
La réponse est pourtant assez simple. Lorsque Lempériere a calculé son 2ct/€ du Kwh, c'est pour l'utilisation des STEP de manière quotidienne (pompage la nuit, turbinage le jour, presque toute l'année) sur une base nucléaire très régulière. L'ennui avec l'éolien, c'est que la production est instable et réagit sur des périodes parfois assez longues (4 à 5 jours) avec des pointes de production très prononcés. Du coup seulement une partie des pointes de production est réellement stockable, mais surtout le stock demandé tant en capacité qu'en puissance est facilement 3 à 5 fois plus important que pour le nuke. Ainsi le lissage de l'éolien est beaucoup plus consommateur de STEP que le Nuke a puissance fournie équivalente.
Pour info on n'a plus construit de STEP depuis longtemps pour réguler le nuke car comme le fait remarquer sceptique, il est plus intéressant de vendre la surproduction @30€/Mwh que d'investir dans de nouvelles STEP qui auraient un taux d'utilisation de moins en moins important (Les premières servent quotidiennement et sont rentables, les suivantes sont moins nécessaires, donc moins rentables...). Bien entendu, il est certain que les pays souhaitant utiliser l’éolien on certainement intérêt a construire quelques STEP, mais ça ne réglera qu'une petite partie du problème si on souhaite garder un cout acceptable.

Le coût de production du watt éolien terrestre est inférieur à 1,5 euro. Le coût du watt STEP marine (par exemple sur le littoral de Haute Normandie) est de 1 euro. Le coût d'investissement d'un projet portant sur 43.5 GW d'éolien assisté par 10 GW de STEP est de 65,25 + 10 = 75,25 milliards d'euros. L'assistance STEP n'augmente que de 15% le montant de l'investissement.
Je ne suis pas totalement d'accord avec cette affirmation. (Daniello est un habitué des extrapolations foireuses) Bien voir que dans le cas présenté, la partie de la prod éolienne supérieure à 20GW (10 de conso + 10 de pompage) ne pourra être stockée. Il faudra donc installer plus de machines. De plus le stockage en volume devra tenir disons 1 semaine pour l'éolien, soit 7 fois plus que le calcul donnant 1€ le Watt. Pour finir, dans la vraie vie, les 10GW ne seront pas réguliers mais variables et bien sur pas en phase avec la prod qui fait n'importe quoi. Si on part sur une base de 50GW d'éoliennes et de 5€/Wmoyen en stockage pour une autonomie de 7 jours, on obtiendra un investissement plus proche de 125G€, presque le double de l'estimation de Daniello, et sans compter les lignes THT à ajouter pour "foisonner" le tout.




Daniello donne sur son site des exemples réels, mais les extrapolations qu'il fait sont a prendre avec des pincettes. Il se peut que sur un ile ou dans un pays particulier, le couplage éolien + STEP soit bon marché (ou meilleur marché que la centrale a fioul lourd remplacée) ça ne veut pas dire que ça marchera partout sous tous les climats.
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Re: STEP de faible hauteur sur ile artificielle

Message par Clarkie » 21 janv. 2013, 19:52

Herv12 a écrit :
Clarkie a écrit :Deuxièmement, la possibilité de faire appel à une puissance importante pendant les pointes de consommations. Troisièmement, le temps de réaction pour mettre cette énergie en ligne est imbattable, même par des centrales fossiles.
Alors comment font ceux qui n'en ont pas... Vous devriez vous renseigner sur les performances des turbines à combustion, vous allez être surpris (peut être pas aussi souple mais pas loin).
Je sais. EDF a une unité de 2 fois 64 MW à un km de chez moi mobilisable en 9 min. Mais la STEP de Coo à 50 km a 1100 MW mobilisable en 2 min.
Daniello donne sur son site des exemples réels, mais les extrapolations qu'il fait sont a prendre avec des pincettes. Il se peut que sur un ile ou dans un pays particulier, le couplage éolien + STEP soit bon marché (ou meilleur marché que la centrale a fioul lourd remplacée) ça ne veut pas dire que ça marchera partout sous tous les climats.
Je suis tout à fait d'accord. Certains calculs ne sont pas valables. C'était juste une base de réflexion. Il est évident qu'on va privilégier les installations éoliennes là où le facteur de charge sera intéressant, cela laisse quand même pas mal d'emplacements intéressants.
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Re: STEP de faible hauteur sur ile artificielle

Message par energy_isere » 14 janv. 2018, 14:37

5 ans après quelqu'un aurait des news sur ce sujet ?

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Re: STEP de faible hauteur sur ile artificielle

Message par sceptique » 14 janv. 2018, 16:02

A mon avis, c'est comme tous les projets de stockage de l'électricité intermittente : des projets plus ou moins vagues, plus ou moins prometteurs sur le papier, avec au mieux, quelques démonstrateurs qui apportent la démonstration du contraire. Pour le moment. Mais un miracle peut arriver !
Il reste du concret : les vrais STEP sur des sites alpins mais en quantité hélas limités.

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Re: STEP de faible hauteur sur ile artificielle

Message par phyvette » 14 janv. 2018, 16:35

energy_isere a écrit :
14 janv. 2018, 14:37
5 ans après quelqu'un aurait des news sur ce sujet ?
Et non, pas de miracle !
Le projet belge iLand au 31 janvier 2017 a été reporté pour le moment. L'iLand permettrait le stockage des excédents dans le rendement fluctuant de l'énergie éolienne. Les concepteurs veulent présenter une nouvelle planification plus rentable.
https://www.duurzaamnieuws.nl/kostenpla ... ne-stroom/

Le projet danois d'un atoll énergétique lui n'a pas la moindre occurrence sur le net, il semble avoir sombré au large du Danemark dans la Mer du Nord.

Encore une utopie qui ne donne rien de tangible.
Image Quand on a un javelin dans la main, tous les problèmes ressemblent à un T-72.

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Re: STEP de faible hauteur sur ile artificielle

Message par energy_isere » 14 janv. 2018, 19:54

Je confirme l' info de Phyvette :

Le projet d' île artificielle 5 km au large du rivage de Ostende est abandonné. Trop cher.
La fin de l' article affirme que le stockage électrique en batterie serait moins onéreux.

Plans for energy atoll in North Sea to be dropped

Sep 24, 2015 Alan Hope

A plan to build an artificial atoll off the Belgian coast for the production of wind and water energy should be scrapped, according to a proposal from North Sea minister Bart Tommelein that is supported by federal energy minister Marie-Christine Marghem.

Image

The atoll was the brainchild of former North Sea minister Johan Vande Lanotte, now mayor of Ostend. It would be built off De Haan, five kilometres from the shore. The structure would gather surplus energy from offshore wind turbines and stock it, then release it to the national grid when demand was high.

However, Tommelein has concluded that the project is not viable and would lead to higher energy prices. The strategic need for such a project has also not been demonstrated, he argues. Marghem has ordered a number of studies, which show that the strategic importance of the plan is not high enough to justify the cost.

Tommelein told VTM News he now plans to advise the council of ministers not to grant the concession for the project to the consortium iLand, which includes dredging companies Jan De Nul and DEME, electricity producer Electrabel and three investment funds.

A spokesperson for coalition party N-VA – in opposition at the time the plan was launched – said he was “pleased that Tommelein has finally changed his mind”. N-VA parliamentarian Wilfried Vandaele said: “The future of energy storage is in batteries. Places like Germany are now investing fully in that. It’s a lot cheaper than building islands, and a lot more reliable for businesses.”
http://www.xpats.com/plans-energy-atoll ... be-dropped

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