La nécessité de savoir stocker et mobiliser à la demande de l’énergie électrique dans le monde se fait de plus en plus pressante. En effet les exigences croissantes sur la qualité et la fiabilité du courant délivré par les opérateurs sont incompatibles avec le caractère aléatoire des nouvelles sources d’énergie renouvelables de types éolien ou photovoltaïque. De plus l’impérieuse nécessité de réduire les appels de puissance en pointe (peack shaving, load leveling ou écrêtage) est une contrainte nécessaire pour réduire les coûts de cette énergie et pour minimiser les émissions de CO2 associées au fonctionnement intermittent de centrales thermiques d’appoint utilisant soit du charbon, soit du fuel lourd, soit du gaz naturel dans le meilleur des cas.
A ce jour, un mode de stockage domine tous les autres: c’est le pompage hydraulique gravitaire qui consiste à remonter de l’eau par pompage dans des retenues d’altitude en heures creuses pour ensuite la libérer en heure de pointe. Ce dernier a consommé 46 TWh en Europe en 2007, soit 1,5% de la production nette d’énergie électrique. Avec un rendement de l’ordre de 70% on peut donc considérer que ce sont quelques 32 TWh d’énergie qui ont été recyclés ainsi, pour répondre aux demandes de pointes de puissance des réseaux européens.
Mais cette énergie de pointe rapportée aux 160 millions de foyers européens correspond annuellement à une énergie de (32 x 10P9) : (160 x 10P6) = 200 kWh/foyer. Autrement dit, la puissance de pointe apportée par le pompage en Europe correspond à une faible énergie de moins d’un kWh par jour et par foyer!
Remarque: cette énergie de pompage est encore plus faible aux Etats-Unis où la consommation annuelle de pompage a atteint 6,3 TWh en 2008, soit 7 fois moins qu’en Europe.
Le corollaire de cette observation est le suivant: un stockage d’énergie électrique décentralisé au niveau de l’immeuble ou de la maison assurerait un apport précieux de puissance au réseau durant les moments les plus critiques de la journée. A une approche centralisée jacobine d’un problème s’oppose toujours une approche décentralisée girondine! On doit apprendre cela à l’ENA!
Pour essayer d’aller plus loin dans l’approche du problème il faut sérieusement intégrer l’arrivée des modules solaires photovoltaïques à faibles prix qui deviendront très attractifs et sponsorisés par la puissance publique ou par les opérateurs qui devront satisfaire des quotas d’énergie renouvelable dans leur mix énergétique. Il faut également intégrer que dans le garage se trouvera au moins un véhicule électrique qui se rechargera la nuit mais qui parfois nécessitera une charge au moins partielle dans la journée.
On arrive ainsi au projet SOLION de SAFT et l’allemand Conergy dont nous avions rapporté l’annonce du lancement au mois d’Août 2008 (FIG.I). Ce projet européen qui va se dérouler jusqu’en 2011 a pour objet de démontrer qu’un ensemble module photovoltaïque, batterie Lithium-Ion et onduleur raccordé au réseau, peut parfaitement s’intégrer dans une maison individuelle pour assurer des fournitures d’énergie électrique au moment les plus critiques pour le réseau et donc les plus économiques pour le propriétaire du système.
On sait également que SHARP a pris une participation dans le constructeur de batteries japonais Eliiy et qu’il devrait présenter dans les mois qui viennent des systèmes de ce type associant module solaire et batterie.
Mais c’est TOYOTA qui vient de créer la surprise en annonçant pour 2011 la sortie d’un Home Energy Management System (FIG.II) qui alimenté par des modules photovoltaïques ou en heure creuse, assurerait la gestion des besoins en énergie de la maison (éclairage, air conditionné, etc.) et qui grâce à une batterie de type Li-Ion de 5 kWh participerait à la fourniture de puissance en heure de pointe. Toyota annonce qu’il va tester son HEMS au travers de sa filiale Toyota Housing.
Nul doute que l’électrification annoncée des besoins en énergie dans le monde et la possibilité de décentraliser une partie de la production d’électricité grâce au photovoltaïque raccordé au réseau, va conduire à des solutions technologiques innovantes dans la gestion des pics de puissance et le stockage décentralisé de l’énergie électrique. Les industriels européens devraient essayer d’accélérer leur développement et verrouiller la propriété industrielle de leurs idées, s’ils ne veulent pas une fois de plus se faire larguer par les industriels nippons, sur un marché à forte teneur en innovations.
Remarque: au niveau d’un immeuble ou d’un lotissement un système de plus forte puissance pourrait être imaginé à l’aide de batteries de type Sodium-Soufre installé dans un local dédié et relié à une ou plusieurs unités de modules photovoltaïques.
LIRE l’annonce du projet SOLION par la SAFT.
LIRE le papier sur les batteries Sodium-Soufre.
Le 16 Avril 2009.
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