Comment stocker l’énergie électrique : zoom sur la STEP

22 Octobre 2021 - Développement durable - Maroc

Au Maroc, dans le massif de l'Anti-Atlas, à proximité du barrage d'Abdelmoumen et non loin d'Agadir, VINCI Construction* réalise une station de transfert d'énergie par pompage, ou STEP.
Le transfert d'énergie par pompage permettra au Maroc de stocker l'énergie électrique sous forme hydraulique lorsque la demande est faible, et de la restituer lorsqu'elle augmente.
Une solution de production d'énergie renouvelable à la demande, en somme.

Les énergies renouvelables, comme le solaire et l'éolien, sont indispensables à la transition énergétique engagée par les pays signataires de l'accord de Paris en 2015 pour atteindre la neutralité carbone d'ici 2050. Le Maroc est l'un des pays qui affiche les objectifs les plus ambitieux en termes d'énergies renouvelables, avec notamment plus de la moitié de son électricité devant être produite par l'éolien et le solaire d'ici 2030.

La STEP, une solution de stockage efficace

Problème : le solaire et l'éolien sont des sources d'énergie intermittentes. Par exemple, en cas de vents faibles ou de couverture nuageuse importante. D'où l'importance de pouvoir stocker les surplus d'énergie produits lorsque les conditions sont favorables (lorsque le vent souffle de façon régulière), pour les restituer dans le réseau quand elles le sont moins, le tout avec le minimum de déperdition.

De nombreuses solutions existent pour stocker l'énergie, mais l'une des plus efficaces consiste à utiliser de l'eau pour ajuster offre et demande d'électricité. Lorsqu'il y a surplus de production, on utilise l'énergie produite pour la stocker dans un bassin sur un point haut ; quand il y a besoin de produire de l'énergie, on fait couler cette eau par gravitation dans une conduite forcée vers une turbine (qui sert également de pompe) pour atteindre une pression élevée, et ainsi produire de l'électricité (on parle alors de "turbinage", par opposition au pompage, quand l'eau est remontée). Le principe du pompage-turbinage a été mis au point en Suisse à la fin du XIXe siècle.

C'est le principe de la "STEP", pour station de transfert d'énergie par pompage. Pour arriver à des rendements importants, il est nécessaire de construire deux bassins séparés par une forte dénivellation (d'au moins une centaine de mètres). C'est le cas de la STEP en cours de réalisation par VINCI Construction à soixante-dix kilomètres d'Agadir, au Maroc, qui constituera un élément indispensable à l'atteinte des objectifs du pays en termes de transition énergétique.

Abdelmoumen, un site idéal

Le site d'Abdelmoumen n'a pas été choisi au hasard. Situé dans un relief montagneux, il permet un dénivelé suffisamment important (600 m à la verticale) pour que l'eau puisse développer la puissance nécessaire en passant dans les turbines. Le barrage d'Abdelmoumen, non loin de la station, permettra d'alimenter en eau la STEP et de compenser l'évaporation. Les installations électriques de ce même barrage permettront enfin d'appeler de l'énergie en heures creuses pour faire tourner les pompes, et d'en injecter en heures pleines.

Sur les flancs escarpés de l'Anti-Atlas, un chantier gigantesque

Les équipes ont pris possession d'un terrain quasiment vierge de tout aménagement, et ont dû commencer par construire les 20 km de pistes d'accès aux différents sites du chantier. "Les terrains rencontrés étaient souvent très durs, si bien que plus de la moitié des 5 millions de mètres cubes de terres excavées ont dû être minés", souligne Helder de Sousa, chef de mission pour VINCI Construction Terrassement.

Le site d'Abdelmoumen

Le gigantesque chantier a consisté à creuser deux bassins d'une capacité d'1,3 million de m³ chacun, séparés par 600 m de dénivelé et reliés par une canalisation en partie souterraine de 5 m de diamètre intérieur pouvant résister à une pression de plus de 60 bars. C'est cette canalisation qui vient alimenter les deux turbines de production, de 175 MW chacune. L'installation et l'arrimage de ces conduites forcées s'est déroulée sur toute l'année 2021.
L'usine de pompage-turbinage est située entre les deux bassins, dans une fosse de 60 m de long et 50 de large, enterrée à 40 m sous la surface. Les équipes ont également construit l'édifice autour des turbines-pompes, un bâtiment sur 8 niveaux allant du -6 au +1 devant résister aux vibrations des turbines et à des séismes de fortes magnitudes, fréquents dans la région.

La totalité des ouvrages devrait être livrée en 2022, pour une mise en service dans la foulée.

* La STEP d'Abdelmoumen a fait l'objet d'un appel d'offres international, remporté par un groupement mené par VINCI Construction Grands Projets, et composé des filiales allemandes et autrichiennes du groupe électromécanique Andritz Hydro.