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Le tournant énergétique allemand

26 | Le

26 | Le tournant énergétique allemand Le tournant énergétique allemand | 27 Réservoirs d’énergie De l’énergie en réserve © dpa/Hannibal Hanschke © Paul Langrock Batteries de stockage En 2050, 80 % de l’électricité devrait être issue d’énergies renouvelables, en majeure partie d’installations éoliennes et photovoltaïques. Pour répondre à des situations soudaines sans ensoleillement et sans vent en Allemagne, il sera alors nécessaire de disposer d’un système de production d’électricité capable de réagir rapidement et en toute souplesse. Les réservoirs d’énergie sont une option. Pendant les périodes particulièrement venteuses et ensoleillées, ces réservoirs peuvent absorber de l’électricité. Ils peuvent ensuite la restituer en fonction des besoins durant les périodes de calme plat, de ciels couverts et d’obscurité. Un réservoir d’énergie chez soi : les batteries Installation photovoltaïque et batteries – une combinaison destinée à la consommation personnelle et à l’alimentation du réseau Installation photovoltaïque Utiliser les réservoirs naturels : le pompage-turbinage Mise sur pied d’un système de pompage-turbinage Bassin supérieur Moteur/ générateur Pompe-turbine Transformateur 1. 2. Bassin inférieur Pour stocker de l’énergie à relativement long terme, il est également possible de recourir au stockage par air comprimé. Ce système consiste à utiliser l’énergie excédentaire pour comprimer de l’air dans des réservoirs souterrains, par exemple dans les cavités de dômes de sel. En cas de besoin, l’air comprimé entraîne un générateur et produit à son tour de l’électricité. Concept nouveau, le Power to Gas permet lui aussi d’effectuer des stockages de longue durée. Cette technologie consiste à utiliser de l’électricité issue d’énergies renouvelables et à se servir de l’électrolyse pour produire de l’hydrogène ou du gaz naturel synthétique. Les avantages : l’hydrogène et le gaz naturel peuvent être stockés, utilisés directement ou injectés dans le réseau de gaz naturel. Leur transport est simple et leur utilisation est souple. En cas de besoin, les centrales électriques peuvent les retransformer en électricité et en chaleur que les consommateurs finaux utilisent pour cuisiner, pour se chauffer ou pour conduire un véhicule. Actuellement, la plupart des réservoirs d’énergie restent néanmoins très chers. C’est pour cette raison que le gouvernement fédéral encourage la recherche et le développement et a créé en 2011 l’initiative de financement « réservoirs d’énergie ». En outre, il subventionne depuis 2013 de petits réservoirs d’énergie décentralisés combinés à des installations photovoltaïques. Les batteries ont désormais un nouveau champ d’application : le rééquilibrage rapide des légers déséquilibres dans le réseau électrique. La mise sur le marché de tels systèmes de batteries doit non seulement stimuler la recherche et le développement mais aussi réduire les coûts. Selon les experts, les besoins en nouveaux systèmes de stockage sont pour le moment limités. Ce n’est qu’à long terme, lorsque les énergies renouvelables seront très largement prépondérantes, qu’il sera possible d’alléger sensiblement les coûts globaux de toutes les technologies de stockage d’énergie. Sur le court à moyen terme, il sera moins onéreux de miser sur d’autres mesures, comme le développement des réseaux électriques ou un pilotage ciblé de la production et de la consommation pour une utilisation efficace de l’énergie. Consommation personnelle : utilisation directe du courant solaire ou batterie Injection d’électricité excédentaire dans le réseau 1. Stocker l’énergie L’électricité (excédentaire) entraîne la turbine, l’eau est pompée vers le bassin supérieur 2. Restituer l’énergie stockée L’eau coule vers le bas et entraîne la turbine, la turbine produit de l’électricité et alimente le réseau 32 000 batteries de stockage en service 9,2 GW de puissance en service, 4,5 GW en production Transformer de l’électricité en gaz Principe de fonctionnement de l’électrolyse et de la méthanisation et usages potentiels Il existe de nombreuses solutions pour stocker de l’énergie. Les réservoirs de stockage d’énergie à court terme tels que les batteries, les condensateurs ou les systèmes de stockage par volant d’inertie peuvent absorber et distribuer de l’énergie électrique à plusieurs reprises en l’espace d’une journée. Leur capacité est cependant limitée. Pour stocker de l’électricité pendant une période prolongée, l’Allemagne recourt tout particulièrement aux centrales de pompage-turbinage. Environ neuf gigawatts de pompage-turbinage sont actuellement reliés au réseau allemand, sachant qu’une partie des installations se trouve au Luxembourg et en Autriche. Dotée des capacités les plus importantes de l’Union européenne, l’Allemagne n’a néanmoins que peu de marge de manœuvre pour les développer. De ce fait, elle collabore étroitement avec des pays disposant de grandes capacités de stockage. Il s’agit avant tout de l’Autriche, de la Suisse et de la Norvège. Production excédentaire issue d’énergies renouvelables ÉLECTROLYSE H 2 (hydrogène) H 2 (hydrogène) CH 4 H (méthane) 2 (hydrogène) Réseau de gaz naturel MÉTHANISATION Réservoirs à gaz Utilisation industrielle Mobilité Production d’électricité Approvisionnement en chaleur 15 projets pilotes opérationnels, 6 en phase de planification et de préparation 2013 L’Allemagne adopte la première loi de programmation des besoins pour l’extension du réseau de transport d’électricité. La première voiture purement électrique entièrement remodelée est fabriquée en grande série en Allemagne. 2013 La première installation au monde de Power to Gas à l’échelle industrielle est mise en service en Allemagne. 2014 L’Allemagne réforme la loi sur la priorité aux énergies renouvelables qui comprend pour la première fois des objectifs annuels de développement et accélère l’intégration des marchés. L’UE fixe des objectifs énergétiques et climatiques pour l’année 2030 : réduction de 40 % des gaz à effet de serre, proportion d’au moins 27 % d’énergies renouvelables, et baisse d’au moins 27 % de la consommation d’énergie. L’Allemagne adopte le plan d’action national pour l’efficacité énergétique et lance le « programme d’action pour la protection du climat à l’horizon 2020 ».