Système de stockage d’énergie

L’Université de Sherbrooke s’implique en efficience énergétique circulaire

18 aout 2021 Par : D’après un communiqué

L’Université de Sherbrooke (l’UdeS) reçoit une subvention de 6,5 millions de dollars pour la mise en place d’une plateforme en efficience énergétique circulaire (PEEC). L’aide non remboursable de Développement économique Canada (DEC) lui permettra d’acquérir et d’installer des équipements, dont des systèmes de stockage et de gestion de l’énergie, un simulateur solaire, un simulateur réseau, une serre agrivoltaïque, des processeurs haute efficacité et des infrastructures de refroidissement et plusieurs autres équipements. Ces équipements, qui seront situés à l’Institut interdisciplinaire d’innovation technologique (3IT) et à la Faculté des sciences de l’Université de Sherbrooke, visent l’innovation et le transfert technologique dans le domaine des technologies propres, en particulier dans les secteurs de l’énergie solaire, des systèmes de récupération, de gestion et de stockage de l’énergie et du calcul numérique vert.

Fortement impliquée en développement durable, l’UdeS cherche, avec son projet de plateforme en efficience énergétique circulaire, à la fois à évaluer l’impact de solutions innovantes et concrètes en matière de gestion de l’énergie et à accompagner des PME dans leurs projets collaboratifs d’innovations et de recherche.

Note : l’illustration du début est empruntée d’Écohabitation, la référence en habitation durable au Québec. Merci.

Dossier microréseauxDu groupe électrogène au diésel aux énergies recouvelables

16 mai 2019 Par : Karine Limoges

Les microréseaux existent depuis des années. On les trouve dans les communautés isolées du nord du Québec et aux Îles-de-la-Madeleine, où les lignes de transport d’électricité d’Hydro-Québec ne se rendent pas, mais également dans des hôpitaux, où ils prennent la relève en cas de panne électrique. La nouveauté vient du fait que les microréseaux intègrent de plus en plus les énergies renouvelables qui jouissent d’une meilleure acceptabilité sociale et sont de plus en plus abordables. Zoom sur ce phénomène en émergence.

Bien qu’Hydro-Québec défende le faible cout de l’hydroélectricité, la société d’État explore avec intérêt d’autres avenues énergétiques, comme les panneaux solaires et leur intégration dans un microréseau. Elle prépare d’ailleurs un parc solaire d’une capacité de production de 10 MW pour tester la fiabilité de la production d’énergie solaire sur deux sites, l’un à La Prairie et l’autre à Varennes, d’ici la fin de 2019, ainsi qu’un microréseau à Lac-Mégantic.

Aux Îles-de-la-Madeleine, où l’installation de deux éoliennes a été approuvée, Hydro-Québec examine la faisabilité de relier l’archipel par un câble sous-marin de 220 km pour alimenter en électricité les Madelinots – un concept intégré à un microréseau.

« Le microréseau est une solution technologique qui se trouve au cœur de la transition énergétique et de la stratégie québécoise entourant la politique énergétique », glisse Frédéric Côté, directeur général de Nergica, un centre de recherche appliquée en matière d’intégration des énergies renouvelables (solaire et éolien) qui exploite un site de recherche sur le microréseau multisources à Rivière-au-Renard, en Gaspésie. Il intègre une centrale thermique, des sources d’énergies renouvelables et des technologies de stockage.

Selon M. Côté, le contexte est favorable à l’éclosion des microréseaux en raison de la technologie des panneaux solaires de plus en plus accessible et performante, des enjeux de diminution des gaz à effet de serre et du mouvement en faveur d’une diminution de l’utilisation des combustibles fossiles, appuyé par plusieurs incitatifs gouvernementaux. Ceci, en considérant que le modèle énergétique converge vers le consom’acteur, ce citoyen autoproducteur qui consomme et produit de l’énergie.

Lac-Mégantic 2020

Initialement prévu pour la fin de 2019, le projet de vitrine technologique de microréseau à Lac-Mégantic, installé dans le cadre de la reconstruction du centre-ville après la tragédie ferroviaire de 2013, devrait voir le jour à l’automne 2020. Depuis son annonce, il y a un an, le projet a évolué en passant de 1000 à 3000 panneaux solaires au potentiel de génération de 700 kW, dont la majorité s’élèvera sur le toit du centre sportif, un peu en retrait, mais tout près du centre-ville que le microréseau alimentera. Il sera doté d’une batterie de stockage de 300 kWh à près de 1000 kWh.

Il s’agit en fait de la batterie développée par Technologies Esstalion, une coentreprise née d’une entente entre l’Institut de recherche d’Hydro-Québec et Sony. Depuis que Sony a vendu sa division de batteries à la japonaise Murata, en 2016, la société d’État a poursuivi seule le développement de cette batterie avec sa filiale Stockage d’énergie Hydro-Québec.

Ce microréseau, un projet d’investissement de 9 M$, prévoit desservir une trentaine de bâtiments, dont trois maisons unifamiliales et 18 copropriétés. Le reste est constitué de commerces ou d’institutions.

« Au départ, nous avions prévu les panneaux solaires au sol, mais après l’analyse de bâtiments, nous avons saisi l’opportunité d’en intégrer plus, soit environ 2000, sur le toit du centre sportif raccordé au réseau de distribution », explique Patrick Martineau, ingénieur à la direction Intégration des nouvelles technologies chez Hydro-Québec, affecté au projet à Lac-Mégantic. Les 1000 autres panneaux seront installés sur le toit des bâtiments du centre-ville et devant la gare patrimoniale, qui aura des abris multifonctionnels.

Un microréseau autonome

Même relié au réseau principal d’Hydro-Québec, le microréseau pourra fonctionner de manière autonome, notamment en été lorsque la demande d’énergie est peu élevée ou en cas de panne du réseau principal, selon le principe d’îlotage. Le microréseau fonctionnera de pair avec des bâtiments intelligents opérés par un système de contrôle. Il intègre des panneaux solaires, un système de stockage d’énergie et des bornes de recharge pour voiture électrique, dont deux nouvelles installées au stationnement de la gare patrimoniale.

L’installation de bornes bidirectionnelles avec le réseau a été considérée, mais l’idée a été mise au rancart pour l’instant.

Un appel d’offres circule afin de recueillir, d’ici le 30 mai, les soumissions pour la fourniture et l’installation du microréseau de Lac-Mégantic. La durée du contrat, qui doit osciller entre 3 et 5 M$, est prévue sur une période de trois à cinq ans. (Pour retrouver l’appel d’offres sur SEAO.)

Pas de prolifération des microréseaux

Malgré son projet de Lac-Mégantic, Hydro-Québec n’entrevoit pas que de tels groupes électrogènes se multiplient au Québec. « L’énergie hydroélectrique est trop peu chère face au cout du solaire qui est plus élevé. Les microréseaux ne sont pas prêts à se multiplier, mais peut-être que d’autres villes ou petites communautés seront intéressées », estime Vincent-Michel Duval, chargé d’équipe à Hydro-Québec.

Les données recueillies dans le microréseau de Lac-Mégantic pourraient toutefois accélérer la transition énergétique des 22 réseaux électriques autonomes qui alimentent des communautés isolées à l’aide d’une centrale thermique au diésel. Seul celui du village de Quaqtaq dispose d’une source d’énergie renouvelable grâce aux 80 panneaux solaires photovoltaïques installés à la fin 2017 pour tester leur efficacité en climat nordique.

En intégrant les énergies renouvelables au microréseau, Hydro-Québec souhaite éventuellement faire des économies – les 22 réseaux autonomes qui alimentent 35 000 personnes lui coutent quelque 200 M$ par année – et réduire le recours aux énergies fossiles.

Convaincu par la perspective prochaine de la parité entre l’énergie hydroélectrique et le solaire, Frédéric Côté croit que le projet de microréseau à Lac-Mégantic aura des retombées tangibles.

« Hydro-Québec développe une expertise. Elle teste un nouveau produit qui, en même temps, offre une mise en valeur à Lac-Mégantic, qui se positionne comme un milieu innovant, à l’avant-garde. Je pense que nous allons voir cette technologie mise à contribution plutôt que de continuer le développement et l’entretien à long terme des grandes infrastructures de transport d’électricité. »

Pour poursuivre la lecture de notre dossier et en savoir plus sur l’implication de Nergica dans le projet, consulter les articles Le microréseau : par et pour une communauté locale et Comment ça fonctionne un microréseau?.

Dossier microréseauxLe microréseau : par et pour une communauté locale

16 mai 2019 Par : Karine Limoges

Le microréseau s’intègre dans les petites communautés qui l’exploitent et l’utilisent pour leurs besoins, d’où l’importance d’impliquer les citoyens et les gouvernements locaux, une municipalité ou une communauté autochtone.

« Un microréseau est capable de produire localement de manière autonome son énergie en circuit fermé, en mode pilotage (c’est-à-dire en contrôlant l’opération des différents systèmes qui composent un microréseau, les génératrices au diésel, systèmes de stockage, des charges, etc). Il n’a pas de taille précise ni un nombre de kilowatt fixe, mais il se déploie à l’échelle d’une bâtisse ou d’un quartier », explique en quelques mots Frédéric Côté, directeur général chez Nergica.

Le centre de recherche appliquée de Nergica a développé une expertise dans la gestion des microréseaux qu’elle offre à Lac-Mégantic pour identifier le potentiel de développement social, économique ou industriel autour de son futur microréseau. Fabienne Joly, chargée de développement en transition énergétique au Bureau de reconstruction du centre-ville de Lac-Mégantic, confirme : « Nergica nous accompagne dans une étude d’opportunité de développement autour du microréseau ».

Parmi les opportunités étudiées, il y a l’utilisation de l’énergie produite localement par le parc industriel de Lac-Mégantic, où siègent 15 entreprises manufacturières, ou le développement des compétences quant à la gestion des microréseaux et la numérisation de l’énergie. Un programme qui pourrait être intégré au campus du Cégep Beauce‑Appalaches, à Lac-Mégantic.

« Nous voulons créer un écosystème et évaluer le potentiel de développer ici une filière électrique propre, exprime Mme Joly. Le métier d’électricien a beaucoup évolué depuis 15 ans, ce qui est facile à comprendre quand on compare avec toute l’électronique qui se trouve dans les voitures d’aujourd’hui, qui sont carrément des ordinateurs. En développant une expertise en électricité intelligente, le centre-ville de Lac-Mégantic pourrait devenir pour les étudiants un terrain d’exploration. »

En trois dimensions

Le microréseau s’inscrit dans trois grandes sphères en contexte québécois, estime Frédéric Côté. Il sert aux communautés isolées qui ne sont pas reliées au réseau d’Hydro-Québec. Ces installations autonomes – avec en tête Quaqtaq qui fait office de banc d’essai – sont partie intégrante de la stratégie de réduction des gaz à effet de serre de la société d’État.

Le deuxième chantier concerne les sites industriels, dont le meilleur exemple est la mine Raglan de Glencore au Nunavik qui fonctionne à deux éoliennes produisant 3 MW. L’installation compte sur une architecture à trois volets :

un volant d’inertie de stockage d’énergie qui filtre les variations d’énergie éolienne de courte durée;
une batterie au lithium-ion de 200 kWh et de 250 kWh pour le démarrage des génératrices au diésel ou des piles à combustible;
un système pour réduire au minimum la perte d’énergie éolienne en période de faible demande.

Cette seconde sphère concerne également les parcs industriels ou les campus universitaires qui s’installent des panneaux solaires pour gérer les pointes d’appels de puissance, une façon de faire des économies et d’augmenter la résilience énergétique.

Un troisième aspect implique de rapprocher le consommateur résidentiel du processus de production d’énergie en lui permettant de devenir lui-même producteur. Un statut qui se traduit par des économies. « Le cout d’achat et d’installation de panneaux diminue et bientôt, il arrivera à parité avec le cout de production du kilowatt d’Hydro‑Québec. Le phénomène des autoproducteurs reste marginal au Québec, mais le taux a tout de même bondi (ndlr : de près de 4000 % en quatre ans), un indicateur de l’intérêt des Québécois », résume M. Côté.

Selon lui, le cout de production de l’énergie solaire qui dégringole, la production décentralisée à travers le microréseau et les technologies informatiques comme l’intelligence artificielle et le Big Data, font en sorte qu’Hydro‑Québec s’intéresse à la technologie de microréseau qui, à l’inverse des lignes de transport d’électricité, jouit d’une plus grande acceptabilité sociale.

Pour poursuivre la lecture de notre dossier, consulter les articles Microréseaux : Du groupe électrogène au diésel aux énergies renouvelables et Comment ça fonctionne un microréseau?

Sur la photo d’introduction, vue du centre-ville de Lac-Mégantic. On y aperçoit la gare patrimoniale, l’hôtel de ville et, à l’extrême droite, le centre sportif où seront installés des panneaux solaires.

Méga système de stockage d’énergie de 50 MWh livré en Allemagne

9 aout 2018 Par : Karine Limoges, à partir d’un communiqué

La coentreprise allemande EnspireME, gérée par Eneco, société d’énergie renouvelable aux Pays-Bas, et la Japonaise Mitsubishi Corporation, profite désormais du plus grand système de stockage d’énergie d’Europe, selon son concepteur, NEC Energy Solutions. Le système de 48 MW peut stocker plus de 50 MWh d’énergie, générer des revenus sur le marché de la réserve primaire et fournir de l’énergie réactive pour stabiliser le réseau électrique.

« Ce projet représente réellement un jalon historique dont l’équipe de NEC est très fière. Cet investissement démontre les bénéfices économiques de jumeler le stockage d’énergie avec les énergies renouvelables, ce qui a d’abord été prouvé avec le solaire, et désormais avec les éoliennes abondantes dans la région de Jardelund », a indiqué par communiqué Steve Fludder, directeur général de NEC Energy Solutions.

Le projet a été construit et mis en service en huit mois, il héberge des modules de 10 000 batteries au lithium-ion, et peut stocker suffisamment d’énergie pour alimenter 5 300 foyers en Allemagne durant 24 heures.

En Europe, les gestionnaires de réseau de transport ont l’obligation de prévoir une certaine quantité d’énergie en réserve pour pallier une soudaine coupure de courant ou une panne d’électricité prolongée. L’énergie stockée dans le système sera vendue sur le marché allemand de l’électricité par le biais d’enchères communes hebdomadaires où les gestionnaires de réseau achèteront la capacité de réserve dont ils ont besoin sur le marché primaire de la réserve afin de garantir la fréquence de 50 Hz requise sur le réseau.

Le système pourrait par ailleurs assumer le rôle de fournisseur de la réserve primaire et devenir une alternative écologique aux centrales au charbon et au gaz.