Options futures pour stocker l'énergie à proximité du centre-ville du Cap

Très récemment, les responsables de la ville du Cap ont exprimé leur intérêt à exploiter à nouveau une centrale électrique.

L'énergie électrique est arrivée au Cap vers 1900 avec la construction d'une centrale électrique au charbon et à vapeur située près du chantier naval de Victoria et Alfred. L'emplacement présentait un double avantage : la centrale électrique était proche de la zone de déchargement des charbonniers qui pouvaient partir de Durban. Le deuxième avantage était que la proximité de la mer permettait le refroidissement par l'eau de mer des condenseurs de vapeur d'échappement. Pendant plusieurs années, la ville du Cap était propriétaire de cette centrale électrique qui a fermé ses portes en 1965 et a mis fin à l'exploitation des trolleybus électriques dans la ville.

Stockage pompé de Table Mountain :

Très récemment, les responsables de la ville du Cap ont exprimé leur intérêt pour l'exploitation à nouveau d'une centrale électrique. À l’heure actuelle, la topographie du Cap offre une option pour introduire le stockage d’énergie hydraulique par pompage en utilisant les réservoirs existants situés au sommet et sur les côtés de la Montagne de la Table. Le réservoir Molteno est le plus ancien barrage de stockage du Cap, tandis que les barrages Hely Hutchison et Woodhead ont été construits à une altitude plus élevée au cours d'une période ultérieure. La différence de hauteur entre le réservoir Molteno et Hely Hutchison permet le stockage de l'énergie hydraulique par pompage.

Actuellement, au sud-est du Cap, près de Grabouw, Eskom exploite l'installation de pompage-turbinage de Palmiet, d'une capacité de 400 MW, qui utilise le barrage de Steenbras comme réservoir supérieur et un réservoir inférieur situé à environ 60 m sous le niveau du sol, où sont installées des turbines de pompage. Même si l'installation d'un stockage hydraulique par pompage à l'aide d'un pipeline entre les réservoirs de Molteno et Hely Hutchison n'offrirait qu'une petite fraction de la production de Palmiet, cette capacité de stockage pourrait apporter certains avantages à la ville du Cap. Pendant la nuit, il pourrait être rechargé avec de l'énergie électrique à faible coût.

Stockage d’énergie immergé côtier en mer :

La ville de Toronto1, au Canada, est située sur la rive nord du lac Ontario, où un projet conjoint entre la compagnie d'électricité de la ville, Toronto Hydro et un développeur de stockage d'énergie connu sous le nom de « Hydrostor »2, a installé une technologie de stockage d'énergie sous-marine à air comprimé. Comme Toronto, Le Cap est une ville côtière qui a le potentiel d’emprunter la technologie de stockage d’énergie sous-marine à air comprimé. Alors que Toronto est entourée d'un terrain plat, les montagnes du Cap offrent un moyen d'améliorer le système de stockage d'énergie à air comprimé. Pendant la nuit, de l'air comprimé est pompé dans des « ballons » sous-marins fixés au fond du lac.

Aux heures de pointe, l'air comprimé mélangé au gaz naturel pénètre dans les chambres de combustion qui activent les turbines à gaz qui entraînent les générateurs électriques. Toronto a accès à un gazoduc de livraison de gaz naturel alors que Cape Town n'a pas un tel accès. Il faudra peut-être de nombreuses années avant qu’un gazoduc transafricain soit construit pour transporter le gaz naturel depuis des puits souterrains au large des côtes de la Tanzanie et du Mozambique. Le Cap dépendra des navires pour livrer du GNL (gaz naturel liquéfié) et utilisera le stockage flottant. Le Cap pourrait modifier le stockage sous-marin de l'énergie à air comprimé à l'aide de « ballons » gonflables à haute pression et éliminer le besoin de gaz naturel.

Option de stockage d’air comprimé à Cape Town :

Un concept alternatif pourrait connecter les « ballons » immergés à des réservoirs d'eau hors sol à haute pression qui alimenteraient un flux d'eau à haute pression via des turbines hydrauliques. Au Cap, il peut être possible de creuser une caverne appropriée dans les montagnes côtières ou d'agrandir une grotte appropriée et d'appliquer un scellant pour lui permettre de retenir l'air à haute pression ainsi que l'eau à haute pression. Des « ballons » sous-marins stockeront de l'air comprimé qui sera relié via des tuyaux à haute pression à une caverne avec du mastic appliqué sur son toit et ses murs. La caverne stockera de l’eau voire de l’eau de mer.

Si de l’eau potable devait être utilisée, une deuxième caverne de taille équivalente et à une altitude plus basse serait nécessaire. Pendant le fonctionnement, de l’air comprimé serait appliqué à l’eau de la grotte aux parois et au toit imperméables. L'air comprimé forcerait un courant d'eau à travers des turbines hydrauliques qui entraîneraient des générateurs électriques. Pendant la recharge, les turbines hydrauliques fonctionnaient comme des pompes et poussaient l'eau sous pression dans la caverne supérieure, forçant l'air comprimé dans les « ballons » immergés. Un compresseur d'air pourrait entreprendre les tâches finales de « remplissage » du compresseur pour assurer une pression d'air disponible maximale.