Conversion et stockage de l’énergie

Un enjeu fort pour optimiser les énergies renouvelables

Le pilier conversion et stockage de l’énergie est l’incontournable passerelle entre la production d’énergies renouvelables et la consommation électrique. Ce pilier est d’autant plus important que les principales sources d’énergies renouvelables ne fonctionnent que par intermittence et que les pics et creux de production ne concordent pas avec ceux de consommation. Une situation qui pose alors le problème du stockage et enclenche le processus de la transition énergétique.

Le stockage de l’énergie concerne tout autant la chaleur que l’électricité. Cette “accumulation” d’énergie peut satisfaire des besoins temporels courts (minutes ou journée) ou longs (semaine, mois et même saison). Il existe trois types de stockage d’énergie électrique : mécanique (air comprimé, STEP, volant d’inertie) électrochimique (batteries, hydrogène) et électrique (supercondensateurs). Si le stockage gravitaire par masse d’eau avec les stations de transfert d’énergie par pompage (les barrages d’eau) est le système le plus ancien et le plus répandu, la technologie la plus développée aujourd’hui est le stockage en batterie lithium-ion (comme celle des smartphones).

Cependant, le stockage de l’électricité après transformation en hydrogène est une technologie fortement émergente. Celui-ci a le double avantage de répondre à des usages aussi bien stationnaires (bâtiments) que mobiles (véhicules).

En savoir plus…
La région Pays de la Loire labellisée « territoire hydrogène »

En réponse à une candidature régionale coordonnée par la CCI Pays de la Loire à l’été 2016, la région Pays de la Loire a été labellisée fin 2016 “territoire hydrogène” par les pouvoirs publics. Cette initiative collaborative regroupe une dizaine de projets complémentaires sur les thématiques maritimes, portuaires et fluviales de production et d’usages de l’hydrogène.

Parmi ceux-ci : le Projet EMERHYTE (étude technico-économique du couplage des énergies marines / hydrogène pour des usages portuaires), le Projet Vendée Hydrogène (réseau d’unités de production-stockage-distribution d’hydrogène « vert », produit à partir d’énergie éolienne), le projet SEP-PAC (conception de piles à combustible de forte puissance), le projet NavHy (préparation de la filière de bateaux à propulsion à base d’hydrogène), le projet SEPHY2 (Système Energie Propulsion Hybride à stockage hydrogène appliqué à la navigation de plaisance)…

L’ensemble de ces initiatives évolue à présent de façon concertée au sein d’une communauté « Trajectoire Hydrogène Pays de la Loire » co-animée par la  CCI Pays de la Loire et le Conseil Régional

Des exemples en Pays de la Loire …

Des projets sont en cours, que ce soit à des fins de  mobilité fluvio-maritime avec les démonstrateurs «Navibus Hydrogène Erdre» soutenus par la Mission H2 et différents partenaires,  ou de mobilité  terrestre avec le projet « MuLTHy » porté par la SEMITAN et Nantes Métropole et qui vise à mettre en place une première flotte captive d’une trentaine de véhicules type Kangoo électrique (avec prolongateur H2) autour d’une 1ère station à Nantes (programme européen).

 

D’autres projets de type Power to Gas sont en cours à l’image de celui porté par l’AFUL Chantrerie : celui-ci vise à utiliser  de l’électricité renouvelable pour produire et stocker de l’ hydrogène, transformable en méthane en le combinant à du CO2 et injectable dans la chaudière gaz rattachée à la chaudière biomasse et au réseau de chaleur créé entre 7 écoles et universités, sous l’impulsion de l’école des Mines. Ce projet d’investissement est soutenu par l’ADEME, la Région et des partenaires industriels comme ENGIE.

 

En fédérant et mettant en relation les entreprises ayant des projets innovants dans le domaine du stockage de l’énergie, le pôle de compétitivité S2E2 contribue à l’émergence de nouvelles solutions technologiques, nouveaux produits et services. Cinq domaines d’activités stratégiques sont au cœur de la feuille de route de S2E2 : production, stockage et réseau électrique ; énergies marines renouvelables, bâtiments intelligents, géothermie pour le bâtiment, électronique pour efficacité énergétique.

 

En réponse à une candidature régionale coordonnée par la CCI Pays de la Loire à l’été 2016, la région Pays de la Loire a été labellisée fin 2016 “territoire hydrogène” par les pouvoirs publics. Cette initiative collaborative regroupe une dizaine de projets complémentaires sur les thématiques maritimes, portuaires et fluviales de production et d’usages de l’hydrogène.

Parmi ceux-ci : le Projet EMERHYTE (étude technico-économique du couplage des énergies marines / hydrogène pour des usages portuaires), le Projet Vendée Hydrogène (réseau d’unités de production-stockage-distribution d’hydrogène « vert », produit à partir d’énergie éolienne), le projet SEP-PAC (conception de piles à combustible de forte puissance), le projet NavHy (préparation de la filière de bateaux à propulsion à base d’hydrogène), , le projet SEPHY2 (Système Energie Propulsion Hybride à stockage hydrogène appliqué à la navigation de plaisance)…

L’ensemble de ces initiatives évolue à présent de façon concertée au sein d’une communauté « Trajectoire Hydrogène Pays de la Loire » co-animée par la  CCI Pays de la Loire et le Conseil Régional.

 

Utiliser l’air comprimé comme solution de stockage de l’énergie renouvelable : tel est le défi technologique relevé par AIR4POWER. Cette solution intégrative produit stocke et redistribue l’énergie renouvelable directement sur le lieu de vie, suivant les besoins des utilisateurs. Et où qu’ils soient : milieu domestique, de loisirs ou de travail, en ville ou à la campagne. Le système s’appuie sur la technique de la compression d’air qui, une fois revisitée par LightSail Energy, en fait une technologie « smart ». AIR4POWER adapte cette technologie « haut rendement » aux bâtiments et plus généralement aux éco-quartiers. En 2017, des études sont lancées pour implanter cette technologie innovante  en démonstration sur l’île d’Yeu et sur l’île de Nantes.

 

Grâce à la batterie thermique Stock-R, l’utilisation de l’énergie solaire c’est maintenant le jour et la nuit ! Cette batterie est le fruit de l’innovation d’une PME de Loire-Atlantique, Systovi. Son principe : en journée, elle accumule la chaleur du soleil et la nuit, elle la libère dans le logement afin d’économiser de l’énergie.

Ainsi la batterie Stock-R exploite les propriétés des matériaux dits «  à changement de phase «  pour rendre possible ce stockage de la chaleur produite par des panneaux solaires aérovoltaïques.

 

Implantée au Mans dans la Sarthe, la société E4V a une expertise connue et reconnue dans l’ensemble des technologies liées aux problématiques batteries. Elle apporte ainsi des solutions sûres, performantes et durables aux constructeurs de véhicules électriques (batteries lithium-ion). Son savoir-faire est également performant dans les solutions de stockage d’énergie électrique (batteries grande capacité) à destination de nombreuses applications : trains, bateaux, véhicules hybrides, engins agricoles, solutions stationnaires, nouveaux usages de mobilité…

Enfin, il est essentiel de mentionner que plusieurs laboratoires scientifiques régionaux regroupés au sein du GIS PERLE conduisent  des travaux de recherche sur des composants et des systèmes relatifs au stockage de l’énergie.

Ils font vivre la TRIA en pays de la Loire

Ces projets qui façonnent la TRIA en pays de la Loire