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Billet de blog 10 avril 2015

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Le photovoltaïque nécessite un stockage de l'électricité. McPhy détient la solution.

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Avec la croissance photovoltaïque (comme la centrale de Pujaut inaugurée aujourd'hui), le stockage devient essentiel.

L'éolien et le photovoltaïque sont les deux modes majeurs de production électrique du futur.

Grâce aux éoliennes et aux panneaux solaires, on arrivera à 100% de renouvelable et l'énergie nucléaire va devenir inutile. Selon le dernier rapport ADEME, la France dispose d'un potentiel renouvelable considérable. La production pourrait atteindre 1268 TeraWatt heure (TWh), soit trois fois la demande d'électricité escomptée (422 TWh).

Les 3 sources majeures de production électrique (nucléaire, photovoltaïque et éolien) ont besoin de stockage:

  • Le nucléaire parce qu'il est lent et compliqué d'arrêter et de redémarrer un réacteur nucléaire. Quand la production dépasse la demande, des pays comme la Belgique ou le Luxembourg gaspillent l'électricité nucléaire excédentaire en éclairant inutilement des milliers de kilomètres d'autoroutes équipées de lampadaires très énergivores (lampes au sodium).
  • L'éolien s'arrête en l'absence de vent. La production est aussi aléatoire que la fréquence et la force du vent. Il arrive souvent que l'éolien produise de l'électricité excédentaire par rapport à la demande. C'est au point qu'il arrive même que des éoliennes soient placées en position d'arrêt, alors qu'il y a du vent! Il serait évidemment rationnel et écologique de stocker l'électricité éolienne excédentaire pour la ré-injecter dans le réseau électrique aux heures de pointe.
  • Mais c'est surtout le photovoltaïque qui rend le stockage absolument indispensable, car une chose est certaine: la nuit TOUS les panneaux photovoltaïques ont une production électrique parfaitement nulle. Pour bénéficier la nuit d'une production photovoltaïque, il est donc indispensable de stocker l'énergie excédentaire pendant le jour.

Pour l'éolien et surtout pour le photovoltaïque, un équilibrage saisonnier s'impose également. car

  • en hiver, il y a plus de vent et beaucoup moins de soleil.
  • en été, c’est l’inverse.

Le stockage de l'électricité s'impose pour au moins 9 bonnes raisons:

  • pour éviter le gaspillage.
  • pour éviter de devoir gonfler les installations de production instantanée poer répondre aux pics de consommation,
  • en particulier, pour préserver les paysages en diminuant le nombre d'éoliennes nécessaires pour couvrir la consommation,
  • pour faire cesser l'éclairage des autoroutes,
  • pour réaliser des arbitrages journalier (jour <> nuit) ou saisonnier (été <> hiver).
  • pour permettre de produire du courant de manière continue, sans interruption de service.
  • pour constituer des réserves de combustibles (ou carburants) utilisables pour les transports (voiture, bus, camions, trams à hydrogène).
  • pour constituer des réserves de combustibles utilisables en cas de problèmes ou de cataclysmes.
  • pour réaliser la transition énergétique, car le stockage concerne aussi bien les énergies fossiles que les énergies renouvebles.

Il est rassurant de constater, comme le montre le schéma suivant, que les productions éoliennes et photovoltaïques sont complémentaires. Elles réalisent un premier équilibrage saisonnier.

Illustration 1
Production annuelle en kWh: photovoltaïque vs. éolien © Mont-Soleil, 2012

Pour stocker l'énergie électrique, la solution associée au nucléaire depuis des décennies réside dans les réservoirs hydro-électriques. Des pompes électriques remontent l'eau quand la demande électrique est faible. Aux heures de pointe de la consommation électrique, le plus souvent aux environs de 18-19 heures, l'eau est relâchée pour faire tourner des turbines.

La solution d'avenir passe par l'hydrogène renouvelable. Le stockage de l’hydrogène obtenue par électrolyse de l'eau permettra des arbitrages très précis, facile à mettre en place et sans générer de pollution. En disposant de réserves d'hydrogène, il sera possible à tout moment, de  ré-injecter dans le réseau l’électricité stockée sous forme d'hydrogène. Il “suffit” de démarrer de grosses piles à hydrogène quand la production instantanée (photovoltaïque et éolienne) ne suffit pas à couvrir la demande. Cela permettra d’adapter précisément la production d’électricité à la demande.

La solution du stockage local est la plus rationnelle et la plus écologique, en ce qu’elle permet d’éviter de tirer des lignes hautes tensions supplémentaires vers des lieux de stockage sans unités de production.

Made in France” ?

A propos de la centrale photovoltaïque de Pujaut (Gard, puissance = 3,5 MegaWatts-crête [MWc]) inaugurée aujourd’hui, LeFigaro titre fièrement de “Made in France”. Est-ce bien justifié, alors que les panneaux sont produits par SunPower, une société américaine? Certes l'actionnaire principal de SunPower est Total. Il reste que les 10.740 panneaux de Pujaut ne sont pas fabriqués en France. Le cocorico semble un peu déplacé.

En revanche, il est étonnant qu’un tel projet photovoltaïque ne mette pas en œuvre une solution de stockage qui pourrait être parfaitement “Made in France”. De fait, la startup McPhy détient un savoir-faire d'avant-garde (électrolyseurs et galettes d’hydrogène) pour stocker l’énergie sous forme d’hydrogène. Cela permettrait de garantir que l’électricité excédentaire produite à Pujaut soit utilisée en différé.

Il en va de même pour l’immense centrale de Valensole (lieu dit Catalany, puissance = 12MWc, 34 hectares) et pour l’immense parc de centrales photovoltaïques de la Colle des Mées (Alpes-de-Haute-Provence, puissance = 100MWc, 200 hectares). Une solution de stockage s’impose absolument pour des centrales d’une telle ampleur. Pourtant, il n’en est pas question.

En guise de dessert, voici quelques photos récentes (janvier 2015) prises juste derrière les clôtures de la grande (mais discrète) centrale de Valensole (04210), au lieu dit Catalany.

Illustration 2
Centrale photovoltaïque de Valensole-Catalany 1/5 © photo JLH, 20150106
Illustration 3
Centrale photovoltaïque de Valensole-Catalany 2/5 © photo JLH, 20150106
Illustration 4
Centrale photovoltaïque de Valensole-Catalany 3/5 © photo JLH, 20150106
Illustration 5
Centrale photovoltaïque de Valensole-Catalany 4/5 © photo JLH, 20150106
Illustration 6
Centrale photovoltaïque de Valensole-Catalany 5/5 © photo JLH, 20150106

Grâce à Google Earth, on obtient une vue aérienne.

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