Une nouvelle batterie est capable de stocker l’énergie éolienne

L’énergie renouvelable est un beau progrès, mais qui ne va pas sans nouvelles contraintes, notamment au niveau du stockage. L’électricité, le flux généré par ces énergies, est un flux, non un stock, d’où le problème de la gestion des centrales de production pour éviter de les faire tourner à vide en heures creuses, et à l’inverse qu’elles soit sur-sollicitées en période de pointe (la Californie a connu ainsi des pannes géantes, le réseau étant surchargé de demande d’énergie, notamment pour la climatisation).



Plusieurs systèmes plus ou moins artisanaux ou volumineux tentent donc de « stocker » l’énergie ainsi générée pour ne plus avoir à régler les centrales en fonction de la demande et ne pas avoir de capacités inutilisées. Nous avions étudié le système du pompage-turbinage, puis du stockage par la glace dans le cas de la climatisation. D’autres systèmes utiliseront le véhicule électrique comme « stock » avec le concept V2G (vehicle-to-grid). Des batteries sont également étudiées, et l’une d’entre elle semble avoir réussi à stocker de l’énergie éolienne (EcoGeek).

Le système mit en place par Xcel Energy est le premier du genre puisqu’il avait pour ambition d’être à l’échelle du réseau d’électricité (et non pas « off the grid »). Leur batterie à réussi à stocker l’énergie produite par un champ éolien de 11MW dans l’Ouest du Minnesota, aux Etats-Unis. Plus précisément, la « pile » d’un mégawatt fonctionne avec un mélange de sodium-soufre, et est à mi chemin d’un test débuté en 2008 et qui finira en 2011. La seconde phase du test étudiera la viabilité économique du projet. La première phase a étudié plusieurs aspects de l’éolien, comme l’alimentation du réseau en heure de pointe comme en heures creuses, ou la compensation en temps réel en cas de surcharge du réseau.


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Un crash test pour les batteries électriques

Nous vous parlons régulièrement des batteries électriques, de leurs performances (on s’éloigne de plus en plus rapidement de la peur de la panne sèche avec une autonomie accrue), leur conception, leur modèle économique (l’on semble se diriger vers un système où le conducteur ne serait que locataire de la batterie de sa voiture, au moins à court et moyen terme). Le tout doit évidemment se penser dans le cadre d’une infrastructure capable d’alimenter et recharger les véhicules électriques de manière fluide et disponible. EcoGeek nous relaye ainsi le « stress test » organisé par le fabricant de batterie Better Place au Japon.



Rappelez-vous, Better Place, c’est cette start-up qui a décidé de fonder son modèle sur l’échange de batterie. La batterie, partie onéreuse de la voiture électrique, serait louée précisément pour permettre à Batter Place de se concentrer sur l’infrastructure. Le but de ce modèle est d’éviter les files d’attente aux stations de recharge puisque pour le moment, il faut encore de trop longues dizaines de minutes pour recharger entièrement une batterie. Ici, la station Better Place ne recharge pas votre batterie : elle la change, puisque de toute façon, elle ne vous appartient pas. Ce qui permet à l’entreprise de recharger de son côté les batteries récupérées, et de réduire le passage à la station de recharge à moins d’une minute ! Même les stations-essence en rêvaient.

C’est à Tokyo que Better Place a décidé d’effectuer un test grandeur nature de ces stations pour vérifier que tout se passe comme prévu, avant d’aller ouvrir la toute première station en Israël. La station va tester le changement de batteries sur trois taxis électriques (des Nissan Dualis, modèle 4x4) de la compagnie de taxi Nihon Kotsu. Pour l’instant ce programme pilote n’échangera que des batteries Better Place, mais par la suite leurs stations permettront d’échanger des batteries d’autres modèles et marques.

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La SAFT signe un contrat pour du stockage d’énergie de secours aux Antilles

Saft, le spécialiste des batteries vient de signer un contrat pour un système de stockage de l'énergie de 3 MW destiné à l'alimentation de secours du plus grand projet mondial de production d'électricité hybride, couplant l'énergie éolienne et des moteurs diesel, sur l'île de Bonaire, aux Antilles néerlandaises (Enerzine).

Conçu avec des batteries à base de nickel, le système développé par Saft permet de stocker l'énergie produite par le réseau isolé de l'île pour la restituer ensuite en fonction des besoins afin d'assurer l'alimentation de secours et de maintenir une parfaite fiabilité et stabilité du réseau électrique, qui dessert une population locale de 14 500 habitants et d'environ 100 000 estivants chaque année.

Bonaire est une petite île d'une superficie d'environ 250 km2, située à 80 km au nord des côtes du Venezuela. Depuis l'incendie de sa principale centrale électrique survenu en 2004, c'est une série de générateurs diesel conteneurisés (fuel léger) loués qui produisaient les 75 000 MWh consommés chaque année. De conception innovante, le nouveau projet d'énergie durable, développé par le consortium germano-néerlandais EcoPower Bonaire BV pour le compte de la compagnie d'électricité publique des Antilles néerlandaises, Water en Energie Bedrijf Bonaire (WEB), permettra à l'ensemble de l'île d'évoluer vers les énergies renouvelables, grâce à 12 turbines éoliennes générant 11 MW au total et à une centrale d'électricité au biodiesel de 14 MW.



La fonction principale des batteries de stockage d'énergie est de maintenir la qualité de l'électricité et la continuité de l'approvisionnement dans les situations critiques telles qu'une forte hausse de la demande, la défaillance d'une turbine éolienne ou celle d'un générateur diesel, afin de prévenir les risques de panne générale du réseau. La batterie peut délivrer un peu plus de 3 MW pour une durée supérieure à deux minutes, ce qui est suffisant pour la mise en service d'un générateur diesel supplémentaire.

« Le projet Bonaire est un nouvel exemple de la reconnaissance croissante du rôle décisif que joueront les technologies de stockage de l'énergie dans la réalisation de projets d'énergie renouvelable » déclare Xavier Delacroix, Directeur de la Division IBG de Saft.

Le système de batteries conçu par Saft fait actuellement l'objet d'essais auprès d'Enercon dans la perspective de la livraison sur le site de Bonaire au premier trimestre 2010.


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Du papier, de l’encre et des nanotubes = une batterie

C’est une équipe de recherche de l’université Stanford, aux Etats-Unis, qui a découvert un moyen de fabriquer rapidement et à faible coût des batteries avec une encre qui contient des nanotubes de carbone et du papier (ordinaire). Il suffit d’enduire le papier avec cette encre spéciale, de passer le tout dans un four pour obtenir un dispositif capable de stocker l’énergie tout en étant conducteur. Cette super-batterie en papier peut supporter 40 000 cycles de rechargement.

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Vidéo : le changement de batteries par Better Place

Nous vous en avons parlé précédemment : le modèle économique de la voiture électrique se dirige de plus en plus vers un système de location de la batterie, l’élément coûteux de l’engin, et celui qui pose le plus de problème en terme de conquête des marchés (la batterie se recharge en 3 à 8h et ne couvre pas de grandes distances). C’est Better Place qui pousse le système de la location de batterie le plus loin, comme le montre très bien cette vidéo :




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Un « couloir électrique » entre Los Angeles et San Francisco, beaucoup de questions.

On le sait, le développement de la voiture électrique (voir ici les principaux modèles du salon de Francfort 2009) repose aussi sur la capacité des investisseurs et des chercheurs à rapidement convertir l’infrastructure existante en une succession de points de chargements (avec des bornes de recharges, ou des stations permettant l’échange de batteries). Gas 2.0 nous relate l’expérience qui se trame en Californie.

SolarCity a annoncé avoir équipé un « couloir » long de 630km de 4 bornes de recharges, bientôt 5 en octobre. Pour l’instant, seules les Tesla Roadster peuvent s’alimenter sur ces points, mais d’ici peu ces bornes seront universelles et pourront recharger tous les modèles de batteries existant. La Tesla a une capacité de 350km et pourrait donc couvrir le trajet Los Angeles - San Francisco en une recharge… mais celle-ci prend toujours entre 2 et 3h ! Même en faisant fondre le temps de charge à 15-30 minutes (ce qui n’est pas imaginable pour l’instant), il serait impossible que plusieurs voitures se rechargent en même temps, à moins de disposer d’une station avec une douzaines de point de recharges.


On ne voit pas donc pas comment un autre système que celui des locations de batteries pourrait être choisi (type Better Place). Avec cette solution, le point de recharge devient plus rapide qu’une station essence, puisqu’il s’agit d’un simple changement de la batterie, et le prix de la voiture s’en trouve amoindri.



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Les véhicules électriques peuvent être moins chers que les véhicules à combustion

Gas 2.0 revient sur une tendance déjà évoquée dans le milieu des Cleantech : il est possible d’attirer les consommateurs vers l’électrique en réglant le « problème » de la batterie, coûteuse et relativement longue à charger (notamment pour les trajets longs). L’idée serait, selon une étude de l’Université Berkeley (d’où vient le Nobel de physique Steven Chu, actuel secrétaire d’Etat à l’énergie), serait de louer les batteries, dont le prix ne serait donc pas inclus intégralement dans le prix final de la voiture électrique. Au quotidien, donc, l’utilisateur procèderait à un simple échange de sa batterie (vidée) contre une rechargée, dans la station service de recharge des véhicules.



Un mode de financement tout à fait intéressant. Concrètement, l’utilisateur paierait un « loyer » par kilomètre parcouru, et les calculs de l’étude de Berkeley démontre que le prix au kilomètre serait de 13 cents plus bas qu’avec les essences. Combiné à la crédit à l’électrique proposée aux Etats-Unis (7 500$), ce système de leasing rend la voiture électrique moins chère.

Ainsi, d’ici 20 ans, jusqu’à 86% des automobiles de tourisme pourrait être des véhicules électriques aux Etats-Unis. Un pas de géant que l’on serait bien inspiré de suivre en Europe (voir à ce sujet la toute nouvelle électrique de Nissan, LEAF). Mais pour ce faire, il faudra néanmoins investir environ 225 milliards d’euros dans les infrastructures (stations de recharge, standardisation de l’échange de batterie, etc) liées à ce projet. Un chiffre à lier aux 145 milliards d’euros d’économies attendues dans le secteur de la santé, les véhicules électriques faisant baisser le nombre de maladies liées aux voies respiratoires.

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