France
Nature and People First, SAS
140 bis rue de Rennes
75006 Paris France
Nature and people first
LES MICRO-STEP
À FAIBLE IMPACT
FONDATEURS
LE FONDATEUR
Denis Payre
Denis Payre est un entrepreneur français. Il est un des deux fondateurs de Business Objects et Kiala, deux sociétés innovantes et en forte croissance qui ont connu des succès internationaux et sont désormais des produits disponibles mondialement au sein des géants SAP et UPS. Il s'est également engagé dans la vie associative en créant Croissance Plus, a financé et accompagné de nombreuses startups et a co-fondé le mouvement politique réformateur social-libéral Nous Citoyens.
LA SOCIÉTÉ
Nature & People First est une société de développement de projets de stockage d’énergie:
- Elle réinvente le procédé bien connu du pompage turbinage (ou Système de Transfert d’Energie par Pompage/ STEP).
- Elle est active dans les îles françaises où elle propose des Micro STEP’s à Faible Impact comme alternative aux centrales thermiques de pointe alimentées par du diesel ou comme alternative à l’utilisation de batteries.
- Il existe un fort besoin de stockage : entre 1.060 MW et 1.800 MW dans les 3 grandes îles des DOM (Guadeloupe, Martinique, Réunion) d’ici 2030 selon l’Ademe*.
- Elle est active dans les montagnes rocheuses aux USA où elle propose une alternative aux centrales thermiques de pointe alimentée au gaz ou aux batteries avec des Micro STEP’s à Faible Impact dans des stations de sport d’hiver ou des grandes STEP’s en circuit fermé en zone semi-désertiques.
- Elle s’engage à embaucher 25% de personnel en insertion.
* d’après l’Autonomie Énergétique, Mai 2019.
UN PARTENAIRE
Pour son premier projet français, Nature & People First a un partenariat avec un fond d’investissement en infrastructure française de premier plan:
Meridiam est une société à mission française indépendante basée à Paris, spécialisée dans le développement, le financement et la gestion de projets d’infrastructures publiques sur le long terme. Créée en 2005, Meridiam investit dans des infrastructures publiques en Europe, en Amérique du Nord et en Afrique.
- 300 employés
- 80 projets
- 8 Milliards d’Euro sous gestion
LE DÉFI DES ÉNERGIES INTERMITTENTES
LES ÉNERGIES SOLAIRES
ET ÉOLIENNES
Les énergies solaires et éoliennes sont amenées à se développer considérablement. Elles sont renouvelables et propres mais ne produisent pas de manière constante. Leurs variations sont peu prévisibles et ne correspondent pas aux courbes de consommation d’électricité. Elles font peser sur le réseau des risques d’instabilité si il n’y a pas d’énergie ou si il y a trop d’énergie. Les réseaux électriques ont donc besoin d’un accélérateur et d’un frein grâce à des solutions de stockage d’énergie.
Les différentes
solutions de stockage
Stocker l’énergie permet de pallier à l’intermittence des énergies renouvelables.
Différents modes de stockage existent : batteries, centrales à air comprimé ou à hydrogène, ou encore pompage-turbinage à partir de vastes retenues d’eau (STEP).
Les STEP
ou site de pompage-turbinage
Le principe des Stations de Transfert d’Energie par Pompage (ou STEP) existe depuis plus d’un siècle. Une grande quantité d’eau est pompée et stockée dans un bassin d’accumulation, puis cette eau est turbinée pour produire de l’électricité lorsque la demande est forte.
Principe de fonctionnement
LE POMPAGE TURBINAGE OU STEP
(Système de Transfert d’Energie par Pompage)
Le procédé comporte deux réservoirs d’eau séparés par un dénivelé de quelques centaines de mètres. Ils sont connectés par une conduite forcée, un tuyau.
Lorsque l’on a de l’énergie excédentaire, par exemple de l’énergie solaire produite par des centrales photovoltaïques qui fonctionnent à pleine capacité en milieu de journée, on va pomper de l’eau du réservoir bas vers le réservoir haut.
En fin de journée, quand le soleil disparaît et que l’on a une pointe de consommation parce que les gens rentrent chez eux et déclenchent de nombreux appareils électriques (four, télévision, éclairage…) on va relâcher l’eau du réservoir haut vers le réservoir bas en entraînant par gravité une turbine hydro électrique. On va récupérer grâce à cela entre 70% et 80% de l’énergie qui a été stocké.
LES MICROS-STEPS À FAIBLE IMPACT PAR NPF
Le pompage turbinage
à travers les grandes STEP’s classiques de 250 MW à plus de 1 GW, représente 94% des moyens de stockage d’énergie dans le monde * .
* d’après l’International Hydro Association.
Il reste peu de grands sites encore disponibles et les barrages sur les rivières des sites classiques ne sont plus acceptables.
Nature & People First réinvente ce procédé et démultiplie le potentiel de cette technologie. Les sites sont envisageables à partir de 300 mètres de dénivelé.
Les micro-steps ont trois différences clefs par rapport à la mise en œuvre traditionnelle des STEP’s, pour trouver de nouveaux sites et avoir une acceptation rapide.
Découvrez les trois principales caractéristiques des micros-steps à faible impact:
1/ Unités de petites tailles (2 à 20 MW) mais avec un dénivelé d’au moins 300 mètres
- Les besoins fonciers sont limités ce qui facilite l’approbation. Les bassins sont de la taille de petites retenues collinaires d’irrigation ou de retenues de fabrication de neige artificielle: entre 25.000 m3 et 50.000 m3, avec une emprise foncière totale par retenue de 1.5 à 3 hectares.
- Les coûts de connexion au reseau sont faibles. La petite taille permet d’être proche des lieux de consommation et donc des postes sources.
- Les coûts de construction sont raisonnables car à base de produits standards (pompes, turbines, conduites..) et à base de techniques de construction classiques.
2/ Circuit fermé et non pas sur le cours d’une rivière
- L’eau n’est pas consommée et elle provient le plus souvent de la nappe phréatique.
- Un apport d’eau uniquement nécessaire au début et pour faire face à l’évaporation.
3/ Mutualisation possible des réservoirs pour maximiser l’usage du foncier et faciliter l’acceptation:
- Panneaux photovoltaïques flottants sur les plans d‘eau.
- Réservoirs en partie ou en totalité sous des objets nouveaux ou existants:
- Restaurants d’altitude, parkings, terrains de sport, hangars, gymnases, routes, immeubles…
- Seul l’un des réservoirs peut être intégré et peut l’être partiellement. Intégration complète non indispensable en zone rurale.
- Brevets dans 13 pays
- Fonction secondaire possible pour les réservoirs: lutte contre l’incendie, irrigation, génération de chaud ou froid par pompe à chaleur, free cooling...
Le potentiel des Micro STEP’s à Faible Impact:
- Les zones insulaires ayant du dénivelé.
- Les stations de sport d’hiver:
- Dénivelés importants.
- Zones déjà aménagées avec des retenues collinaires.
- Postes sources importants.
- Problèmes de stabilité en fin de ligne.
- Une station de 12 MW dans les 352 stations de sport d’hiver en France:
Potentiel de 4,2 GW – Doublement possible du parc français de STEPS.
Projet en cours
Site de l’Habitation Périnelle en Martinique
situé dans une bananeraie de 300 hectares à Saint Pierre.
- 360 mètres de dénivelé avec un foncier maitrisé par un seul propriétaire.
- Deux réservoirs en retenues collinaires de 35.000 m3 chacun pour 4 heures de fonctionnement.
- Centrale hydroélectrique et de pompage de moins de 1000 m2.
- Emprise totale avec les talus de environ 4 hectares.
- Valorisation de 20 hectares de terres agricoles grâce à la micro-step.
- Les talus seront re-végétalisés. Impact visuel minimal des plans d’eau.
- Conduite forcée de 2,5 km le plus souvent enterrée.
- Abondance d’eau dans la nappe. Huit mètres de pluie par an sur la Montagne Pelée.
- Puissance de 7 MW sur 4 heures, soit 28 MWh, fonctionnement probable 1 heure le matin, 3 heures le soir.
- Service de réserve rapide et d’inertie en complément de l’arbitrage, pour aider à stabiliser le réseau.
- Pilotage par EDF
- Centrale photovoltaïque flottante de 1.5 MWc
Possibilité de fournir 28 MWh à 31.500 habitants, soit 8% de la population de la Martinique.
Ce projet remplace l’utilisation d’une centrale au fioul.
Acceptabilité élevée :
- Emprise foncière visible totale de moins de 4 hectares.
- Extension prévue du système d’irrigation de la plantation grâce aux revenus du projet: 20 ha additionnels, 7 emplois nouveaux permanents.
- Renforcement probable du système d’irrigation existant permettant de maintenir plus de 30 emplois permanents.
- Pendant la phase travaux, plus de 100 personnes employées pendant 2 ans localement dont 25% en insertion. Travail de bureau d’étude et équipementiers en métropole et dans le reste de l'Europe.
- L’ajout d’une centrale solaire flottante sur les bassins d’une capacité de 1,5 MWc va maximiser l’utilisation du foncier et aider la Martinique à atteindre ses objectifs de déploiement de centrales photovoltaïque. Elle permet aussi de limiter l’évaporation.
- Solution fiable et propre, absence de déchets toxiques, pas de dépendance à des matériaux rares issus de pays en monopole ou en oligopole. Absence de dépendance à la Chine.
- Durée de vie de 60 à 100 ans. Parfaite visibilité sur les coûts.
- Permet de contribuer à l’autonomie énergétique des îles prévue dans la loi pour 2030. Garantit la souveraineté énergétique.
- Apport de réserve rapide et d’inertie au réseau pour aider à le stabiliser.
- Economies d’impôts pour la collectivité:
- Une étude technico économique par Compass Lexecon a permis de valoriser les services proposés: arbitrage, réserve rapide, inertie.
- Résultats très favorables: entre 40M et 565M € d’économies de CSPE avec des scénarios de déploiement ENR raisonnables, sans fermeture de centrales au fioul.
- Coût comparable à des batteries avec moyenne de 19 études de baisses de coûts sur 20 ans.
Promouvoir l’innovation sociale ainsi que l’innovation environnementale:
- Construction: 25% des effectifs issus de milieux défavorisés
- Une partie des bénéfices alloués à des projets sociaux locaux
CONTACT
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USA
Nature and People First America, LLC
405 Waltham Street
Lexington, MA 02421 -
