Skip to main content

Developing Cryogenic Energy Storage at Refrigerated Warehouses as an Interactive Hub to Integrate Renewable Energy in Industrial Food Refrigeration and to Enhance PowerGrid Sustainability

Article Category

Article available in the folowing languages:

Les entrepôts réfrigérés pourraient bientôt stocker plus que de la nourriture

Les entrepôts réfrigérés de produits alimentaires consomment énormément d’électricité et produisent d’importantes quantités de chaleur résiduelle. Une nouvelle technologie de stockage de l’énergie développée grâce au concours financier de l’UE améliorera le profil énergétique du secteur, promouvra les énergies renouvelables et contribuera aux plans ambitieux de neutralité carbone et de durabilité de l’Europe.

Énergie

Les entrepôts intègrent l’électricité issue de sources d’énergie renouvelables (SER), et cette tendance ne va que s’amplifier, ce qui rend importante la stabilisation de l’énergie intermittente qu’ils produisent pour la transition vers une économie à faible émission de carbone. Afin de contribuer à cette transition, il est possible de stocker l’énergie produite par les SER lorsqu’elle est disponible, puis de l’utiliser localement ou de l’injecter dans le réseau lorsque la demande est élevée. Le stockage sur site offre aux industries un contrôle accru et une plus grande flexibilité en matière de gestion de l’énergie. Le projet CryoHub, financé par l’UE, a mis au point un nouveau concept de stockage d’énergie capable d’assurer la réfrigération des entrepôts et la stabilisation du réseau, et l’a testé dans un démonstrateur à l’échelle industrielle.

Un cycle thermodynamique simple fait une fleur à l’écologie

Le stockage d’énergie cryogénique (CES pour cryogenic energy storage), aussi appelé stockage d’énergie à l’air liquide (LAES pour liquid air energy storage), est une technologie prometteuse de stockage d’énergie de longue durée qui repose sur des processus d’ingénierie éprouvés et relativement simples. L’électricité excédentaire est utilisée pour refroidir, comprimer et liquéfier l’air ou l’azote, qui est ensuite stocké dans une cuve isolée et pressurisée. Le liquide peut être chauffé et évaporé en fonction des besoins, et le gaz en expansion peut être utilisé pour entraîner une turbine et produire de l’électricité. La première installation CES a été construite il y a quelques années au Royaume-Uni. «CryoHub a élaboré un concept de CES et a installé un démonstrateur à l’échelle industrielle dans l’entrepôt frigorifique de Frigologix, en Belgique», explique Judith Evans de l’Université de South Bank de Londres, coordinatrice du projet. Le démonstrateur a assuré le refroidissement d’un entrepôt frigorifique et a alimenté le réseau en électricité pendant la production. Un réservoir thermique a été mis au point pour stocker le cryogène pour un usage ultérieur. L’exploitation de la chaleur résiduelle et son utilisation en vue d’accroître l’efficacité des pompes et des turbines pourrait grandement améliorer le profil énergétique dans le cadre des développements futurs, fait remarquer Judith Evans.

Opportunités et obstacles à la commercialisation

Le démonstrateur, au même titre que les études de faisabilité et de viabilité, ont mis en exergue les principales orientations à donner aux travaux à venir. Une carte européenne de la capacité de stockage réfrigéré et de la consommation d’énergie, première en son genre et destinée aux entrepôts réfrigérés de grande envergure et aux usines alimentaires, a été combinée à la disponibilité des SER afin de trouver les sites les plus prometteurs. Les analyses ont révélé que le potentiel d’adoption de la technologie dépend non seulement de la demande de stockage des aliments d’une région, mais aussi de son niveau économique et technologique. À l’heure actuelle, les entrepôts plus grands et, partant, les systèmes CES de plus grande envergure, conviennent mieux à la technologie CryoHub en raison du coût relativement élevé des systèmes CES à petite échelle, ce qui a pour effet d’inhiber la concurrence commerciale pour ces derniers, comme le montre une étude de viabilité financière. Des différences plus importantes entre les tarifs de pointe et les autres tarifs, provoqués par la plus grande volatilité des prix de l’énergie, pourraient améliorer la viabilité financière des LAES, tout comme les mesures incitatives du gouvernement en faveur du stockage de l’énergie. Quatre-vingts pour cent des parties prenantes interrogées se sont montrées intéressées d’investir dans la technologie CryoHub à des degrés divers. Et Judith Evans de conclure: «La recherche et le développement continus pourrait faire passer la technologie CES destinée au secteur des entrepôts réfrigérés au stade de la commercialisation, permettant ainsi un refroidissement à faible émission de carbone tout en réduisant les coûts énergétiques et le recours aux SER à leur source».

Mots‑clés

CryoHub, stockage de l’énergie, CES, LAES, entrepôt réfrigéré, SER, stabilisation du réseau, stockage d’énergie cryogénique, stockage d’énergie à air liquide, sources d’énergie renouvelables

Découvrir d’autres articles du même domaine d’application