Le stockage d’énergie pendant de longues périodes est sujet à des défis particuliers. Un chercheur de l’Institut international d’analyse de systèmes appliqués (IIASA installé en Autriche près de Vienne) propose d’utiliser une combinaison du stockage de l’énergie par gravité dans les montagnes (Mountain Gravity Energy Storage ou MGES) et de l’hydroélectricité comme solution à ce problème.
Les batteries deviennent rapidement moins chères et pourraient bientôt offrir une solution peu coûteuse pour stocker de l’énergie pour les besoins quotidiens en énergie. Cependant, les capacités de stockage à long terme des batteries, par exemple, sur un cycle annuel, ne seront pas viables sur le plan économique. Bien que les technologies de stockage hydroélectrique par pompage (PHS) constituent un choix rentable pour le stockage d’énergie à long terme avec de grandes capacités – supérieures à 50 mégawatts (MW) – cela devient coûteux pour les sites où la demande de stockage d’énergie est souvent inférieure à 20 MW avec besoins mensuels ou saisonniers, tels que les petites îles et les régions éloignées.
Comme un remonte-pente
Dans une étude publiée dans la revue Energy, Julian Hunt, chercheur à l’IIASA, et ses collègues proposent le MGES pour réduire l’écart entre les technologies de stockage existantes à court et à long terme. Le MGES consiste en la construction de grues au bord d’une montagne escarpée, avec une portée suffisante pour transporter le sable (ou le gravier) d’un site de stockage situé au bas vers un site de stockage au sommet. Un moteur / générateur déplace les cuves de stockage remplies de sable de bas en haut, comme un remonte-pente. Au cours de ce processus, l’énergie potentielle est stockée. L’électricité est générée en réduisant le sable du site de stockage supérieur vers le bas.
S’il y a des ruisseaux sur la montagne, le système MGES peut être combiné à l’hydroélectricité, où l’eau serait utilisée pour remplir les réservoirs de stockage en période de grande disponibilité au lieu du sable ou du gravier, générant ainsi de l’énergie. Les systèmes MGES présentent l’avantage de pouvoir ajouter de l’eau à n’importe quelle hauteur du système, augmentant ainsi la possibilité de capturer de l’eau à différentes hauteurs en montagne, ce qui n’est pas possible avec l’hydroélectricité conventionnelle.
«L’un des avantages de ce système est que le sable est bon marché et, contrairement à l’eau, il ne s’évapore pas. Vous ne perdez donc jamais d’énergie potentielle et il peut être réutilisé d’innombrables fois. Cela le rend particulièrement intéressant pour les régions sèches », note Julian Hunt. «De plus, les installations PHS sont limitées à une différence de hauteur de 1 200 mètres, en raison de pressions hydrauliques très élevées. Les dispositifs MGES pourraient avoir des différences de hauteur de plus de 5 000 mètres. Les régions de haute montagne, telles que l’Himalaya, les Alpes et les Rocheuses, pourraient ainsi devenir d’importants centres de stockage d’énergie à long terme.
Une nouvelle façon de stocker de l’énergie
Parmi les autres sites intéressants pour MGES figurent des îles, comme Hawaii, le Cap-Vert, Madère et les îles du Pacifique, qui présentent un relief montagneux escarpé.  Dans l’article, les auteurs proposent une future matrice énergétique pour l’île de Molokai à Hawaii, qui utilise uniquement l’énergie éolienne, solaire, les batteries et le système MGES pour répondre à la demande en énergie de l’île. Julian Hunt souligne que la technologie MGES ne doit pas être utilisée pour la génération de pointe ou le stockage d’énergie par cycles quotidiens. Au lieu de cela, elle comble un vide sur le marché des emplacements avec stockage à long terme.
Les systèmes MGES peuvent, par exemple, stocker de l’énergie de manière continue pendant des mois, puis générer de l’énergie de manière continue pendant des mois ou lorsqu’il y a de l’eau disponible pour l’hydroélectricité, tandis que les batteries traitent les cycles de stockage quotidiens.  «Il est important de noter que la technologie MGES ne remplace aucune option de stockage d’énergie actuelle, mais ouvre de nouvelles façons de stocker de l’énergie et d’exploiter le potentiel hydroélectrique inexploité dans les régions de haute montagne», conclut Julian Hunt.
