L’enjeu du stockage de l’énergie (Connaissance des Energies)

Extrait de la tribune de

Connaissances des Energies

Jean-Charles de Hemptinne

Professeur en thermodynamique, 

IFP Énergies nouvelles

"Dans le contexte de la transition énergétique, l’intermittence liée aux énergies renouvelables est une contrainte. C’est le grand inconvénient du vecteur électricité : aussitôt produit, il faudra le consommer… ou le stocker. Ceci peut se faire par bien des moyens. Par exemple de manière mécanique (station de pompage pour l’énergie hydraulique ou volants d’inertie), thermique (réservoirs à haute température) ou encore chimique. Le cas d’usage le plus connu est celui des batteries, même si on parle aujourd’hui aussi beaucoup de l’hydrogène.

Ces réservoirs de matière riche en énergie pourront ensuite être exploités pour récupérer de l’exergie en utilisant un procédé inverse. Or, comme on l’a vu, il y a des pertes : à chaque étape, la quantité d’exergie diminue.

Pour réussir la transition énergétique, il est donc non seulement nécessaire de travailler sur l’efficacité (le rendement) de ces transformations (diminuer les pertes), mais également d’en limiter le nombre total.

Alors que nos ancêtres utilisaient la force du vent pour faire tourner leurs moulins, nous transformons désormais l’énergie éolienne en électricité dans des turbines (rendement de 65 %) pour ensuite produire de l’hydrogène (rendement de 70 %) qui sera ensuite introduit dans un moteur à combustion interne (rendement de 45 %) pour fournir de l’énergie mécanique. Le rendement total est le produit de tous les rendements de la chaîne de transformation : soit, dans notre exemple, d’environ 20 %…

De ces quelques réflexions, on pourra conclure que l’hydrogène, sauf à en trouver des sources naturelles, sera toujours cher à produire. De même, chercher à valoriser le CO2 (pour le stocker par exemple) consommera toujours beaucoup d’énergie... "

Meilleurs voeux pour cette nouvelle année 2025

 

Christian de Perthuis lors de l'Université de l'autoconsommation 2024 d'ENERPLAN.

Quelques extraits de cette édifiante contribution de l'économiste du climat Christian de Perthuis:

"On est engagé dans une révolution majeure, cette révolution c'est la bascule des énergies de stock vers les énergies de flux. ...   Pendant très longtemps le stock principal et quasi total d'énergie qu'on utilisait c'était la biomasse pour notre énergie primaire et les besoins alimentaires, puis ensuite la combustion avec l'attraction animale. Pendant des siècles on a vécu avec des prélèvements dans le stock de biomasse. Mais en réalité la limite d'utilisation de ce stock c'était la capacité de renouvellement de la biomasse grâce à la photosynthèse.

Ensuite pendant un siècle et demi on a démesurément accru l'énergie qu'on allait chercher dans les stocks grâce à trois produits : le charbon, le pétrole et le fossile dont l’origine était la biomasse qui s'était fossilisée. Du coup on a envoyé un énorme choc dans le milieu naturel puisque ce que la nature avait mis des millions d’années à fabriquer en énergie fossile on l'a brûlé en 150 ans. D'où l'urgence climatique...

Donc tout ceci fait qu’on est au début de cette révolution du passage des énergies de stock vers les énergies de flux

Dans les énergies de flux qui ont été les premières à être utilisés, on a les flux hydrauliques et  les flux éoliens. Mais tous ces flux sur le plan énergétique sont dérivés d'un flux primaire qui est le flux solaire . Toute l'énergie qu'on utilise en fait vient de l'énergie solaire transformée par la photosynthèse. 

Et donc pour moi dans la révolution du passage des énergies de stock vers les énergies de flux l'énergie solaire est le maillon le plus important ...

L'habitabilité de la planète à moyen terme est complètement dépendante du rythme auquel on va être capable de faire cette bascule vers les énergies de flux.

C'est quoi les blocages et c'est quoi les facteurs d'accélération ? 

Le premier problème c'est les coûts. 

👉Sur le fossile vous partagez les coûts entre le coût de démarrage et puis ce n’est qu’ensuite, suivant l'évolution des prix, que vous allez pouvoir vous rendre compte au bout de 20 ou 30 combien ça a coûté.

👉Sur le nucléaire, il y a une partie des coûts qui sont au début parce que c'est très capitalistique mais ....on ne sait pas quand on  va s'arrêter de payer. Il y a une grande partie des couts qu'on repousse dans le futur :  les déchets... 

👉Sur le solaire vous payez tous les coups au démarrage et même des fois avant le démarrage parce que les  réseaux ne vont pas être adaptés à ce que vous pouvez faire...

Le deuxième problème c'est que les fossiles font de la résistance.

Nos sociétés sont quand même totalement incrusté de 150 ans de passé dans le développement des énergies fossiles donc il y en a des traces partout dans nos sociétés, dans nos représentations ... et si vous parlez d'énergie solaire à beaucoup de gens dans la rue : « c'est une énergie coûteuse, c’est une énergie intermittente »  ils ne voient pas du tout que le fossile est subventionné à des niveaux considérables. On parle beaucoup des aides publiques au renouvelable mais parlons un peu aussi des subventions aux énergies fossiles.

Pour sortir des énergies fossiles il faut soit reconvertir, soit enlever une grande partie du capital qui est lié à la production ou à la  consommation d'énergie fossile. Et comme on ne l’a pas provisionné, comme on l'a pas anticipé, c'est très difficile c'est très douloureux.

C'est tout le débat qu'il y a en ce moment sur le véhicule électrique. Tant que vous faites 5 à 10 % du marché avec le véhicule électrique, ça vient en plus, mais la vraie difficulté c'est quand il faut commencer à retirer complètement les véhicules qui fonctionnent avec le moteur à combustion.

C'est un point très important qu'on n’a pas du tout anticipé ni provisionné alors que la sortie de l'énergie fossile on l'a fait déjà pour l'arrêt du charbonnage...

Troisième point  les réseaux : les réseaux, ça a été dit, c'est connu si on ne fait pas suffisamment d'investissement dans les réseaux on va pas pouvoir utiliser toute l'énergie de flux même si effectivement  les modèles d'autoconsommation ont quand même besoin du réseau.

Dernier point, je le mets uniquement en dernier parce que c'est toujours mis en premier, bon effectivement il y a une difficulté sur l'intermittence. Cette difficulté sur l'intermittence elle est totalement surdimensionnée, souvent par des lobbies qui veulent ralentir la bascule vers l'énergie de flux. On a déjà beaucoup progressé avec la réduction du coût du stockage dans les batteries ..

Le photovoltaïque c'est la modularité par excellence. Vous pouvez utiliser une cellule PV pour recharger votre batterie. Cette modularité c'est je pense une force incroyable pour le déploiement. Cette modularité qui fait que vous soyez dans une grande métropole, dans un petit village vous êtes intermédiaire et on peut moduler complètement. On peut même moduler à l'intérieur, entre maisons, puis on peut ensuite moduler en bidirectionnel entre la voiture et le réseau. 

Il y a d'autres façons d'accélérer,  c'est de taxer plus le carbone. Si on avait un réel  renchérissement de  la taxation carbone, soit par des systèmes de quotas,  soit par des taxes, et qu’on renchérisse le coût d'utilisation des énergies fossiles sans verser la rente aux producteurs quand le prix du pétrole augmente. 

On est dans un cercle infernal puisqu’effectivement vous découragez la consommation mais vous encouragez les producteurs. 

Donc ça serait aussi un mécanisme d'accélération formidable si on était capable de redistribuer. C’est un problème de redistribution, c'est parce qu’on ne sait pas redistribuer le produit des taxes ou des marchés de quota, qu’on ne peut pas aller plus vite.

Présentation projet CER & ACC

    Le projet de Communauté d’Energie renouvelable (CER) s’inscrit dans la droite ligne des objectifs de « territoire à énergie positive » du Plan Climat Air Énergie Territorial de Grand Auch Cœur de Gascogne (GACG).

    Favoriser l’efficacité énergétique et le déploiement d’énergies renouvelables en y associant les communes et leurs habitants.

De multiples initiatives de production d’électricité photovoltaïque, collectives ou individuelles mais la plupart du temps isolées, ont vu le jour ces dernières années sur notre territoire. Leur retour d’expérience confirme l’important potentiel énergétique solaire de nos toitures et espaces artificialisés (parkings, friches et bâtiments industriels …) prouvant ainsi l’intérêt de nos concitoyens, lorsqu’ils en ont les moyens financiers, pour ces démarches vertueuses . Toutefois cet intérêt est évidemment limité (< 50% d’autoconsommation) par l’aspect intermittent de ce type de production et suppose donc le recours à des moyens complémentaires pour accroitre le niveau d’autonomie énergétique. 

C’est à cette fin qu’est envisagée la création d’une Communauté d’énergie renouvelable ( art L291 du code de l’énergie ) permettant de produire, partager, stocker et vendre l’énergie produite et mutualisée par les différents acteurs regroupés dans des boucles d’autoconsommation collective. 

Conçue sur le mode associatif cette initiative d’économie sociale nécessite un recours à des compétences pour « manager » les aspects techniques de la démarche et l’animation du territoire afin d’en faciliter l’accès au plus grand nombre de nos concitoyens; c’est aussi pourquoi cette CER assurera la fonction de personne morale organisatrice pour le compte des différentes boucles intercommunales d’ACC. Le succès d’une telle démarche nécessitant l’adhésion d’un nombre régulièrement croissant de participants, pour atteindre le seuil d’équilibre économique, suppose de pouvoir s’appuyer sur des relais locaux à l’échelon communal.       

Quels retours attendre de la démarche :

• En premier lieu s’extraire le plus possible de la dépendance aux énergies fossiles en augmentant le taux de production d’énergie renouvelable (essentiellement photovoltaïque pour ce qui concerne GACG)
• Alléger la facture énergétique des collectivités, entreprises et citoyens en se protégeant de la spéculation sur le coût de l’énergie.
• Accompagner la transition vers des transports décarbonés et la sobriété énergétique; pour un même trajet le véhicule électrique consomme 4 fois moins d’énergie et rend encore plus vertueux le covoiturage ou l’autopartage.
• Production et consommation en circuit court, outre la sensibilisation au potentiel des ENR, favorisent des comportements énergétiques plus vertueux et l’apprentissage de pratiques mutualistes et coopératives.
• Ces démarches collectives auront également un intérêt économique en permettant le recours à des groupement d’achat pour faciliter les investissements en faveur de la transition énergétique. 
• L’abandon progressif des énergies polluantes conjugué avec le pas, ou peu, de prédation de ressources naturelles seront bénéfiques au plan environnemental comme le futur recyclage des composants utilisés par les technologies photovoltaïques et électromobiles.
• Bénéfique également pour les territoires la valorisation photovoltaïque des toitures et zones artificialisées.

Daniel Bour et Emmanuelle Wargon en ouverture de la 7ème Université de l’Autoconsommation d’Enerplan.

Emmanuelle Wargon, Présidente de la Commission de Régulation de l'Energie (CRE) : "... il fallait vraiment qu'on embrasse ce sujet de l'autoconsommation, il existe, il est important. Sur l'autoconsommation individuelle à la fois parce que c'est une source de développement et, à la fois pour les raisons que je vous indiquait, parce que je pense que c'est une bonne manière de de faire toucher du doigt à chacun la transition écologique. Et sur l'autoconsommation collective parce que ça peut être un élément très important d'un projet de territoire dans lequel vous avez de la production, des changements de comportement, là aussi un engagement de collectivité et d'un collectif qui a envie de d'être vraiment acteur de cette transition ...

    Et de conclure que l’autoconsommation, « c’est aussi un moyen pour nos concitoyens de maîtriser leurs factures…ce sont des entreprises, des collectivités, des citoyens qui finalement sont aux avant-postes des évolutions des usages, et que l’on a un lien évident avec la voiture électrique et avec la flexibilité »."

Introduction à la 25ème édition du Colloque du Syndicat des énergies renouvelables par son Président Jules Nyssen.

Extraits de la table ronde lors de la dernière AG du pôle DERBI

Extrait des propos de M. Andre JOFFRE, Président du Pôle de compétitivité DERBI 

" En région on n’a pas le même le même sentiment que ce que vous pouvez avoir à Paris avec la proximité des décideurs… 

Pour revenir sur des choses concrètes, en fait, les progrès qui ont été faits sur notamment les prix du kWh solaire produits, il ne faut pas oublier qu'il y a deux raisons ce sont :

• d'une part la massification des productions de panneaux solaires, et comme on est sur des produits à faible contenu minier et sans matière première coûteuse, plus on en fabrique plus les prix baissent ; c'est l'industrie de transformation. 

• et puis le deuxième aspect c'est l’augmentation les rendements des panneaux et ça c'est de l'innovation 

Ce sont les deux jambes des progrès qui ont été faits, et à l’usine de Fos sur mer par exemple on verra une technologie nouvelle s'implémenter et ça sera très important. 

Le panneau solaire, finalement, ne va représenter qu'une toute petite partie du prix des installations.

    A terme ça ne coûtera presque plus rien et en fait ce n'est plus la production d'électrons qui va coûter de l'argent mais plutôt sa mise en œuvre, sa valorisation et ça c'est véritablement le métier de toutes ces entreprises qui vont se créer. 

    D'ici là en 2030 ce sont aussi les gens qui vont permettre d’optimiser la recherche sur la capacité de stockage des batteries de voitures etc…

Il y a plein de métiers, d'ingénierie et, d'une façon générale, par le rapprochement du digital et de l'énergie, qui sont les fondamentaux de Derbi depuis presque 20 ans qu'on travaille sur ces questions là. 

 C’est véritablement là qu'il va y avoir la plus grande valeur ajoutée. 

Il y aura bien sûr les grandes centrales de production, mais il va y avoir tous ces usages qui vont faire qu'on utilisera plus l'électricité sur place ,sur les lieux de production, avec l'autoconsommation mais aussi l'autoconsommation collective, les communautés d'énergies renouvelables. 

Tout ça va permettre d'éviter de transporter d'électricité et c'est cette piste là qui va être génératrice de beaucoup de création d'entreprise et de leur développement.

    J'ai entendu l'autre jour le ministre à Manosque dire « Vous savez le solaire c'est des trucs, ça se passe dans le mois ! Faire une installation solaire c'est une question de semaines, de mois alors que le nucléaire c'est une question d'années voire de décennies ! »  Avant c'étaient les opposants au nucléaire qui disaient ça ; il faut bien reconnaître quand même que c'est quand même pas mal et quand il annonce effectivement 6 GW d'installation par an, ça parle quoi, je veux dire que ça serait difficile de revenir en arrière. Qu'on soit passé d’un objectif de 100 GW non pas en 2050 mais en 2035 c'est quand même un progrès et  je pense qu'on fera mieux que ça. Messieurs des réseaux il faut vous y préparer on va faire mieux !  Pourquoi ?

Le solaire va être une banalité et même une commodité.

    On va construire des toits et quand on construira un toit il sera forcément solaire parce que ça coûtera moins cher qu’un toit en tuile. Ce qui va se passer après c'est très simple, ce n'est que de l'usage, et il y aura peut-être des panneaux solaires qui seront installés et qui seront pas raccordés parce que tout simplement on va avoir une profusion, une abondance de kWh, d'électrons et toute la difficulté va être d’en d'optimiser l'usage qu'on va en faire. 

    C'est ça le vrai sujet. C'est le vrai boulot qu'on a à faire nous à Derbi c'est d'inventer un peu de ce monde qui va venir. Et par exemple on a l'opportunité d'avoir, en 2030, 2 millions de véhicules ça fait 100 GWh de batterie qui seront disponibles et vous avez vu que la nouvelle Renault 5 qui sort est une voiture à charge bidirectionnelle. Elle va permettre de faire plein de choses et il ne faut pas laisser à Tesla le soin de le faire alors que nous avons en France toutes les capacités pour inventer ce type de choses. Donc voilà il faut il faut y aller quoi ! c'est le moment !