Nouvelles

Oct 21, 2023

Énergie distribuée : 4 projets pour rendre les communautés résilientes

Par Andrea Willige La résilience énergétique s'est hissée au sommet des priorités des gouvernements

Par Andrea Willige

La résilience énergétique s'est hissée au sommet des priorités des gouvernements. Il y a deux raisons principales pour cela. L'un est l'impact paralysant de l'instabilité géopolitique sur les prix du carburant. L'autre consiste à atténuer les effets du changement climatique sur nos systèmes énergétiques, comme les vagues de chaleur intenses en Europe.

Des ressources énergétiques distribuées (DER) plus localisées pourraient être un moyen de résoudre ces deux problèmes. Beaucoup sont également renouvelables et circulaires, il n'est donc pas nécessaire de faire un compromis entre une plus grande résilience et le programme d'énergie propre.

Dans les économies développées, les systèmes énergétiques centralisés ont été la norme. Ils prennent généralement la forme de réseaux énergétiques nationaux alimentés par quelques grandes centrales électriques. Ceux-ci sont susceptibles d'être alimentés au charbon, au gaz ou au nucléaire et de fournir de l'électricité sur des centaines de kilomètres de réseaux électriques.

Ces vastes réseaux ne se prêtent pas à la production d'énergie renouvelable, qui, de par sa nature même, est distribuée - pensez aux parcs éoliens ou solaires offshore dans des endroits éloignés. La refonte des réseaux électriques pour rapprocher la production là où l'énergie est nécessaire est un élément essentiel de la transition vers des sources d'énergie plus propres.

Les solutions DER sont variées, allant de la cogénération de chaleur et d'électricité aux systèmes énergétiques de quartier en passant par les pompes à chaleur communautaires.

Voici quatre exemples de production d'électricité DER qui adoptent cette approche.

Une ferme solaire nouvellement construite en Caroline du Nord, couvrant environ 55 acres dans le sud du comté de Caldwell, aide les communautés locales à se décarboniser rapidement.

L'installation Brighter Future Solar fournit 19 000 mégawattheures d'électricité chaque année au réseau local. Cela suffit pour alimenter 1 600 foyers. La centrale solaire aide également la coopérative électrique locale Blue Ridge Energy à maintenir des prix d'électricité stables pour ses membres.

L'électricité produite localement, quant à elle, peut compenser une partie du besoin d'électricité supplémentaire à acheter auprès d'un fournisseur d'électricité traditionnel en période de pointe, lorsque les coûts de gros de l'électricité sont les plus élevés. Le développeur du projet, Oriden, est soutenu par Mitsubishi Power Americas, une société du groupe Mitsubishi Heavy Industries (MHI).

Une autre révolution énergétique est en cours sur le territoire des Premières nations de Meadow Lake en Saskatchewan, au Canada. Le Meadow Lake Tribal Council Bioenergy Centre produira de l'électricité neutre en carbone grâce à la technologie Organic Rankine Cycle (ORC) de Turboden, qui fait partie du groupe MHI.

Alimenté par les déchets de bois résiduels d'une scierie adjacente, le centre de biomasse devrait générer 6,6 mégawatts d'électricité de base pour environ 5 000 foyers. Sur 25 ans, le projet vise à réduire les émissions de gaz à effet de serre de plus d'un million de tonnes et à améliorer la qualité de l'air local.

Les piles à combustible sont encore rares dans le monde, mais au Japon, les compagnies gazières les vendent aux clients résidentiels depuis 2009.

Les piles à combustible génèrent de l'énergie en combinant de l'hydrogène et de l'oxygène pour fournir du chauffage et de l'eau chaude. Ils peuvent fournir de la chaleur à la demande, selon les besoins, ce qui rend le ménage individuel plus indépendant du réseau.

Le chauffage de l'eau, des maisons et de l'industrie représentait environ la moitié de la consommation d'énergie finale mondiale en 2021, avec des émissions de CO₂ correspondantes. Alors qu'aujourd'hui, les piles à combustible utilisent généralement de l'hydrogène extrait à l'aide de gaz naturel, on s'attend à ce qu'elles soient finalement alimentées par une plus grande part d'hydrogène produit à partir d'énergie renouvelable «verte».

Nulle part ailleurs la résilience énergétique n'est plus difficile que dans les régions éloignées ou les îles. Jusqu'à présent, l'électrification de lieux éloignés a toujours signifié l'utilisation de générateurs diesel. Leur remplacement est une priorité dans la course au net zéro. Mais, en raison de leur nature intermittente, les énergies renouvelables ne peuvent à elles seules fournir une alimentation électrique stable.

Une solution pourrait être de nouveaux systèmes énergétiques hybrides qui fusionnent l'énergie à base de combustibles fossiles avec de l'énergie propre et le stockage des batteries. En plus de fournir une énergie fiable et abordable pour les sites éloignés, ces systèmes peuvent également rendre les acheteurs d'énergie des entreprises plus résilients. Par exemple, MHI a développé un système combinant des sources d'énergie renouvelables, des batteries et des moteurs-générateurs.

Le cycle de Rankine est un cycle thermodynamique qui convertit la chaleur en électricité, fournissant environ 85 % de la production mondiale d'électricité. La chaleur est fournie à une boucle fermée, qui utilise généralement de l'eau comme fluide de travail.

Le Cycle Organique de Rankine (ORC) est basé sur un turbogénérateur fonctionnant comme une turbine à vapeur conventionnelle pour transformer l'énergie thermique en énergie mécanique et enfin en énergie électrique par l'intermédiaire d'un générateur électrique. Au lieu de générer de la vapeur à partir d'eau, le système ORC vaporise un fluide organique, caractérisé par une masse moléculaire supérieure à celle de l'eau. Cela conduit à une rotation plus lente de la turbine, à des pressions plus basses et à aucune érosion des pièces métalliques et des aubes.

En savoir plus sur le cycle organique de Rankine

En savoir plus sur le travail du Groupe MHI dans l'énergie distribuée

PARTAGER

Andréa Willige

Andrea Willige a passé de nombreuses années à créer du contenu pour la presse commerciale et technologique internationale, travaillant pour le compte de certaines des plus grandes entreprises technologiques du monde.