Les énergies renouvelables : des énergies très compétitives mais intermittentes

Les énergies renouvelables se développent très rapidement dans la majeure partie des régions du monde. L’énergie solaire photovoltaïque et l’énergie éolienne atteignent aujourd’hui des niveaux de prix inférieurs aux énergies fossiles.

 

Ces énergies sont intermittentes. Elles dépendent directement de la ressource : l’intensité de lumière pour le photovoltaïque, la force du vent pour l’éolien. La fluctuation de la ressource (passages de nuages, irrégularités du vent) crée une variation dans la production électrique, particulièrement perturbante pour les réseaux électriques. De plus, quand la ressource disparait (la nuit ou lorsque le vent ne souffle plus) la production s’interrompt totalement. Cette intermittence ne permet pas de répondre à la demande d’électricité qui dépend directement des besoins des utilisateurs.

 

Lorsque la part des énergies renouvelables dépasse 30% du mix énergétique d’un réseau électrique, elles peuvent perturber voire détruire le réseau. Ce qui limite leur diffusion généralisée dans ce qu’on appelle les Zones Non Interconnectées (ZNI), comme la Guyane. Pour augmenter cette part, il faut trouver des solutions techniques adaptées qui lissent les variations et annulent en partie cette intermittence à un prix abordable.

 

La solution pour réduire ces handicaps et continuer à développer les énergies renouvelables dans une ZNI est le stockage massif de ces énergies intermittentes. Ce stockage massif permet de capter l’énergie du soleil ou du vent pour la restituer de manière uniforme lorsque les consommateurs en ont besoin. Et cela, de jour, comme de nuit. Le taux de pénétration des énergies renouvelables dans un réseau électrique peut alors théoriquement atteindre 100% !

 

La Guyane a la volonté d’augmenter sa part d’énergies renouvelables dans son mix énergétique pour tendre vers 100% à l’horizon 2030. Cet objectif ne pourra être atteint qu’en installant des infrastructures qui stockent massivement et sur le long terme les énergies renouvelables. La technologie hydrogène est parfaitement adaptée à cet objectif.

 

 

Le stockage d’énergie sous forme d’hydrogène : idéal pour le long terme

 

Différentes technologies de stockage existent. Les batteries sont de plus en plus utilisées. Elles rendent de bons services spécifiques, pour stocker une certaine quantité d’énergie sur un temps court. Mais elles ne sont pas adaptées au stockage d’énergie sur le temps long, c’est-à-dire plus de 5 heures. En outre, le stockage par batteries induit, de par leur principe technologique, un impact environnemental conséquent.

 

La technologie hydrogène n’est pas nouvelle. Elle existe depuis le XIXème siècle !

Elle est connue pour être particulièrement flexible, agile et surtout non polluante.

 

Le principe consiste à séparer l’hydrogène de l’oxygène d’une molécule d’eau (H2O) grâce à un courant électrique, au sein d’un électrolyseur. L’hydrogène obtenu est stocké sous pression dans des bouteilles adaptées. Enfin, en fonction des besoins des consommateurs, l’hydrogène stocké est recombiné avec l’oxygène de l’air au sein d’une pile à combustible pour produire de l’électricité et exclusivement de la vapeur d’eau. L’ensemble de ces briques (électrolyseur, stockage, pile à combustible) est appelé chaîne hydrogène.

 

La technologie de stockage sous forme d’hydrogène permet de conserver de grandes quantités d’énergie sur de longues durées. Les avancées technologiques récentes de ce secteur permettent aujourd’hui la réalisation de solutions de stockage massif à une échelle industrielle.

Schéma de principe du projet CEOG

Stockant l’équivalent de 130 MWh d’énergie, CEOG est à l’heure actuelle le plus grand projet au monde de centrale électrique stockant des énergies renouvelables intermittentes grâce à l’hydrogène.