Stocker l'énergie, un défi

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Claude Villeneuve
Le Quotidien

CHRONIQUE / L'énergie est partout présente dans l'univers. Toutefois, pour l'utiliser il faut la faire passer dans une machine capable d'accomplir un travail.

À chaque transformation, en vertu de la thermodynamique, une partie de l'énergie est dissipée sous forme de chaleur. Selon la forme sous laquelle l'énergie est présente, son stockage est plus ou moins difficile. C'est très facile de stocker l'énergie chimique contenue dans les hydrocarbures pétroliers. Il suffit de disposer de citernes ou de bonbonnes. Lorsqu'on veut stocker la chaleur, on peut chauffer de la matière, sous forme solide ou liquide ou encore utiliser le changement de phase et la récupérer par la suite. Pour stocker l'électricité, c'est plus compliqué. On y arrive par des réactions chimiques dans des piles, mais cela coûte cher et il y a différentes limites, tant au niveau de la taille que de la durée de vie des batteries, ce qui en augmente considérablement le prix. Les sources d'énergie solaire et éolienne ont le désavantage d'être intermittentes. Leur couplage avec des systèmes de stockage est particulièrement attrayant à cet égard. 

Le stockage de l'électricité à la faveur de creux de la demande permet de l'utiliser ensuite en période de pointe. Le stockage de l'énergie est un outil important d'efficacité énergétique, car il permet de répondre aux périodes de pointe sans avoir à construire d'équipements supplémentaires avec les coûts et les impacts environnementaux qui en découlent.

On peut aussi avec les progrès de l'informatique et les réseaux intelligents stocker l'électricité de façon décentralisée. Pour cela, il faut disposer de compteurs réversibles. Imaginons par exemple que votre voiture électrique est branchée en période de pointe. Hydro-Québec pourrait vous emprunter quelques centaines de wattheures pour soutenir la demande et vous les rendre pendant la nuit pour que votre véhicule soit à nouveau chargé au moment où vous en avez besoin. Cela peut paraître ridiculement petit, mais dans un monde où on aurait un pourcentage significatif de véhicules électriques, cela fait vite des mégawattheures. 

Utopie ? Non. L'état du Massachusetts vient de se fixer une cible de stockage de 200 mégawattheures pour 2020. Cette cible a été annoncée par le gouverneur Charlie Baker le 30 juin dernier. Pour lui, cette initiative « permettra à l'industrie d'explorer les pistes rentables et d'innover dans le domaine du stockage d'électricité. » Le plan pour atteindre la cible se déclinera en cinq projets. Un micro réseau intelligent reliera les magasins de la chaîne Kohl's équipés de capteurs solaires à d'autres qui ne le sont pas. La compagnie électrique Genbright va faire deux projets, l'un pour l'électricité avec des batteries permettant d'équilibrer l'offre et la demande, l'autre utilisant le stockage de chaleur pour répondre à la pointe dans l'île de Nantucket, ce qui pourrait permettre d'éviter la construction d'une troisième ligne de transmission sous-marine si l'expérience fonctionne. Le quatrième projet sera réalisé par Holyoke Gas and Electric qui installera une batterie lithium-ion de grande puissance pour soutenir la demande de pointe. Le projet sera réalisé avec une équipe de l'Université du Massachusetts qui en étudiera les paramètres d'opération. Enfin, Tesla, le constructeur de voitures électriques, fera la démonstration du potentiel des voitures interconnectées au réseau pour l'échange d'électricité.

La majeure partie de l'électricité du Massachusetts est produite avec du gaz naturel et dans une moindre mesure avec du charbon et du pétrole. L'état s'est fixé une cible de réduction des émissions de 25 % en 2020 par rapport à 1990 ; chaque kilowattheure consommé en moins permet de contribuer à l'atteinte de cette cible. De plus, la collaboration entre l'État, les entreprises et les universités améliorera la compétitivité des uns et des autres. Tout cela malgré Trump !

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