Réduire l'écart en matière d'énergies renouvelables : quel rôle pour les hybrides gaz-batterie ?

Gaz VS Stockage sur batterie
 

quel rôle pour les hybrides gaz-batterie ?

Karim Wazni, Directeur général, Aggreko Microgrid and Storage Solutions

Si le paysage énergétique semblait s'être figé des années 1950 à 2000, nous sommes désormais sortis de l'ère glaciaire et nous nous dirigeons, peut-être un peu trop rapidement, vers des heures beaucoup plus chaudes.

La prise de conscience des effets du réchauffement climatique a conduit à une accélération des mutations du secteur de l'énergie que l'on compare à celles de la grande révolution industrielle des XVIIIe et XIXe siècles. De ce fait, le développement des énergies renouvelables intermittentes a fait émerger une toute nouvelle série de défis, qui sont inédits pour les acteurs du secteur. Les technologies et sources d'énergie qui sont en vogues un jour peuvent tomber en disgrâce le lendemain. L'énergie au gaz en est un exemple, mais comme je le dirai dans cet article, il existe un moyen de la relancer : le déploiement intelligent du stockage sur batterie.

Parce qu'il est plus propre que le charbon ou les combustibles fossiles liquides, le gaz s'est rapidement hissé à la première place du bouquet énergétique dans de nombreux pays au cours du millénaire. Les turbines à gaz à cycle combiné (CCGT) sont devenues la forme la plus populaire de production centralisée d'électricité, grâce au faible coût du gaz et à leur rendement élevé. Les chiffres de Bloomberg New Energy Finance (BNEF) le confirment : entre 2008 et 2015, quelque 250 GW de nouvelles capacités gazières ont été installés sur 2000 sites dans le monde.

Cependant, à mesure que le besoin en production variable augmentait en raison du volume croissant d'installations d'énergie solaire et éolienne, les CCGT se sont heurtées à des difficultés. En effet, malgré leur efficacité, leur manque de rapidité ne permet par de compenser les variations d'approvisionnement associées aux énergies renouvelables. Le secteur a donc réagi avec plus de technologie au gaz : les turbines à gaz à cycle ouvert (OCGT) à action rapide sont revenues à la mode.

Mais cette évolution a posé de nouveaux défis en matière d'intégration des énergies renouvelables. Premièrement, le coût marginal de production d'énergies renouvelables est effectivement nul, si bien que les énergies renouvelables concurrencent fortement la turbine à gaz à cycle combiné sur les marchés de gros de l'électricité, remplaçant ainsi la production thermique la plus propre du système. Deuxièmement, l'augmentation des énergies renouvelables a entraîné une demande accrue en OCGT à réaction rapide, qui pouvaient répondre aux problèmes d'intermittence associés, mais étaient par ailleurs moins efficaces que les CCGT.

En somme, la forme la plus efficace de production d'énergie au gaz était remplacée par une combinaison d'énergies renouvelables et de turbines à gaz OCGT beaucoup moins efficace.

On peut faire mieux, non ?

La réponse réside dans le stockage de l'énergie. Le prix des batteries a considérablement baissé au cours des 10 dernières années : selon la BNEF, le prix des blocs batteries est passé de près de 1 200 USD en 2010 à moins de 200 USD en 2018. Les batteries constituent désormais une alternative plus compétitive (et plus propre) aux turbines OCGT, qui sont aujourd'hui reconnues par la législation. Ainsi, les deux projets de loi phares adoptés par la Californie en matière de stockage de l'énergie obligent les entreprises d’électricités indépendantes californiennes à acheter et installer pour environ 2 GW de stockage d'ici 2024. Dans son évaluation des coûts et des avantages des batteries par rapport aux turbines à gaz, le gouvernement de cet État a constaté que les batteries étaient plus économiques.

La production d'électricité centralisée semble également avoir atteint son rythme de croisière. Les niveaux d'énergies renouvelables sont aujourd'hui plus élevés que jamais, grâce au stockage de l'énergie à l'échelle du réseau et à une production thermique efficace par le recours au gaz comme puissance de base contrôlable.

Chez Aggreko, nous pensons que les leçons tirées de la production centralisée d'électricité peuvent être appliquées à la production décentralisée d'énergie pour fournir à nos clients, où qu'ils se trouvent, le meilleur équilibre possible en termes de durabilité, de coûts et de fiabilité. Notre CCGT est notre flotte de moteurs à gaz à haut rendement, notre technologie de stockage est notre nouveau Y.Cube, une batterie de 1MW entièrement conteneurisée, et l'opérateur du réseau est YQ, notre système intelligent de gestion d'énergie.

Ce travail est à l'œuvre dans le monde entier, comme en témoignent de nombreux exemples.

Ainsi de la mine d'or Granny Smith de Gold Fields, qui a choisi d'installer l'un des plus vastes micro-réseaux d'énergie renouvelable au monde. Le site sera alimenté par plus de 20 000 panneaux solaires et soutenu par Y.Cube, le nouveau système de batterie d'Aggreko à la fois mobile et modulaire. L'utilisation du stockage sur batterie permettra aux exploitants miniers de recourir davantage à l'énergie solaire tout en faisant fonctionner les moteurs à gaz de façon plus économique.

Gold Fields n'est que le début. Dans de nombreux sites hors réseau, la bonne combinaison de gaz, de batteries et d'énergie solaire est déjà le mix technologique le plus intéressant du point de vue économique. Les systèmes hybrides gaz-batterie ont des applications encore plus vastes que les projets hors réseau isolés. L'accès à une énergie fiable peut également poser problème dans les pays dotés d'un réseau électrique fiable. La construction de datacenters, par exemple, est souvent si rapide que le réseau ne peut suivre la cadence. De plus, les ordinateurs de chaque centre sont également extrêmement sensibles à la qualité de l'énergie et peuvent devoir faire l'objet de pics de demande très rapides.

Aggreko aide les datacenters à relever ce défi. C'est ainsi que nous avons fourni à l'un de nos clients basés en Irlande des groupes électrogènes au gaz et une batterie, afin de lui garantir une source d'énergie stable et de la meilleure qualité possible. Il s'agit également d'une solution facile à mettre en œuvre et fiable pour maintenir le bon fonctionnement de l'entreprise..

D'énormes progrès ont été réalisés ces dernières années pour établir des solutions de production d'énergie plus verte en tant que source d'énergie. Mais la transition énergétique est loin d'être achevée. De nouvelles technologies ne cessent d'émerger, et l'on ne sait toujours pas à quoi ressemblera le terme de l'aventure ni combien de temps il faudra pour l'atteindre.

En dépit de toute cette incertitude, il y a des choses que nous savons, notamment la suivante : en combinant batteries et gaz, il est possible de bénéficier d'une énergie moins chère, plus propre, plus fiable et plus accessible.

 

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