Face à la nécessité de freiner la combustion des matières fossiles polluantes, les États se tournent vers les énergies renouvelables. L’objectif est clair : mettre en œuvre des ressources sobres en matière d’émissions de gaz à effet de serre.
En raison de leur caractère intermittent, les énergies renouvelables (solaire, éolienne…) sont étroitement liées aux conditions météo pour produire de l’électricité.
C’est la raison pour laquelle la recherche en matière de stockage d’énergie électrique est devenue un des enjeux majeurs pour la transition énergétique mondiale et, par conséquent, lutter plus efficacement contre le changement climatique.
De nombreux industriels l’ont compris et se lancent, à l’instar de Shell et de Tesla, sur ce marché qui devrait connaître une forte croissance dans les années à venir.
Shell fait l’acquisition de Sonnen
Le groupe pétrolier britannique Shell a récemment officialisé l’acquisition de la société allemande Sonnen. Fondée en 2010, cette entreprise s’est spécialisée dans les services énergétiques aux ménages et notamment dans la conception de systèmes de stockage d’énergie à domicile.
Au point de devenir aujourd’hui un des acteurs majeurs de ce secteur sur le marché européen.
Sonnen est une start-up qui s’est rapidement positionnée sur le secteur naissant des services énergétiques numériques et la décentralisation de la production d’électricité. La plateforme Sonnen Community met en réseau les propriétaires de batteries de stockage d’électricité qui souhaitent partager leur surplus de production.
Une manière d’optimiser l’utilisation de l’énergie solaire et d’améliorer le bilan carbone des ménages.
Le rachat de Sonnen, effectué via la filiale de Shell spécialisée dans les énergies renouvelables, marque l’entrée du groupe britannique dans le secteur des énergies propres et du stockage d’électricité. Un intérêt stratégique que le groupe pétrolier avait déjà exprimé l’année dernière.
En mai 2018, le fonds d’investissement corporate Shell Ventures avait en effet procédé à une première participation au capital de la start-up allemande Sonnen en intervenant lors d’une levée de fond de 60 millions d’euros.
La nouvelle orientation stratégique de Shell
« Sonnen est l’un des leaders mondiaux dans le domaine des systèmes de stockage d’énergie intelligents et a fait ses preuves en matière d’innovation focalisées sur le client. Le rachat de Sonnen va nous permettre d’offrir plus d’opportunités à nos clients à la recherche d’une énergie fiable, abordable et plus propre », a déclaré Mark Gainsborough, vice-président exécutif de la division énergies nouvelles du groupe Shell.
L’acquisition de Sonnen confirme à ce titre la volonté de diversification du groupe pétrolier britannique.
Conscient que les énergies fossiles polluantes sont vouées à disparaître dans les prochaines décennies, en raison de leur impact nocif sur l’environnement, Shell semble bien décidé à se repositionner dans le secteur de l’électricité propre. Et à participer activement à l’émergence d’un système énergétique décarboné.
Shell explique dans son communiqué être particulièrement intéressé par le réseau de système de stockage d’électricité domestique de Sonnen ainsi que par ses services énergétiques intégrés innovants et ses solutions de recharge de véhicules électriques.
Un fort engouement aux États-Unis
Shell est donc bien décidé à renforcer sa place aux côtés de Tesla et de sa batterie domestique (baptisée Powerwall) sur un marché en pleine expansion. Un récent sondage confirme l’engouement des ménages américains pour les systèmes de production d’énergie solaire couplés à une solution de stockage d’électricité.
La demande en batterie Powerwall aux États-Unis est tellement forte que Tesla n’arrive d’ailleurs pas à assurer une production suffisante.
EnergySage s’est en effet adressé à plus de 870 installateurs de systèmes solaires pour les besoins de son enquête. Selon les données récoltées, le Powerwall est un produit demandé par plus de 55% des clients. Malheureusement, les volumes de production de Tesla ne permettent de satisfaire que 12% de cette demande.
En termes de part de marché, Tesla se positionne donc derrière la société LG (32% des batteries solaires déployées aux USA) et… Sonnen (19%).
La décentralisation de l’énergie et du stockage a en effet tout son intérêt dans l’accélération de la transition.
Au plan biogaz on peut utiliser la part d’environ 40% du C02 (selon les intrants) actuellement perdue donc augmenter d’autant la production de biométhane injectable dans le réseau ou stockable tout en abaissant quasi d’autant le coût et en améliorant le bilan final.
Dans ce cadre, le Cleantech Group a annoncé lors du 17ème Forum Cleantech à San Francisco la liste des entreprises ayant les solutions les plus innovantes pour un approvisionnement énergétique plus propre et durable.
Un jury d’experts a sélectionné 100 cleantech parmi 13 900 propositions dans le monde entier dans le cadre d’un processus en plusieurs étapes.
Electrochaea (basée à Planegg près de Munich) a développé et mis sur le marché une technologie Power to gas qui convertit de grandes quantités d’électricité provenant d’énergies renouvelables en biométhane stockable avec un rendement global de 80% au plan industriel voire mieux à terme (96% en laboratoire). Le biométhane a les mêmes propriétés que le gaz naturel et peut être utilisé de manière tout aussi flexible, mais il est neutre en CO2.
Des réacteurs optimisés et stantdardisés sont en cours de développement avec SoCalGas en Californie.
L’entreprise utilise le métabolisme de micro-organismes (archaea). Elles ont besoin dans leurs bioréacteurs d’hydrogène (H2) et de dioxyde de carbone (CO2) pour produire toute quantité de biométhane qui peut être stockée. Dans une première étape du procédé, l’hydrogène est produit par un procédé d’électrolyse utilisant l’énergie éolienne et solaire.
Le CO2 peut provenir de divers processus agricoles ou organiques dans lesquels le CO2 est émis, tels que les stations d’épuration des eaux usées et les décharges, les usines d’éthanol ou de biogaz (environ 40% de C02 encore non exploité). De cette façon, les entreprises peuvent réduire de manière significative leur empreinte CO2 et ainsi obtenir moins de certificats CO2.
Electrochaea a réussi à amener une technologie stable et économique à maturité sur le marché, avec laquelle plusieurs défis de la transformation du système énergétique peuvent être relevés en même temps.
La biométhanisation permet le captage du CO2 et la réduction immédiate des émissions de CO2, ainsi que le stockage et le transport de l’énergie hydroélectrique, éolienne et solaire en presque toutes quantités dans l’infrastructure gazière existante.
L’augmentation importante de la production de biométhane (environ 40% pour le biogaz) permet en conséquence presque d’autant la réduction des coûts de revient.
Cette technologie peut également contribuer de manière significative à équilibrer les fluctuations de l’offre et de la demande d’électricité. En outre, le biométhane peut être transformé comme combustible de substitution pour le transport et l’approvisionnement en chaleur domestique.
La première installation pilote à l’échelle industrielle fonctionne avec succès au Danemark. Une autre usine a été ouverte à Soleure/Suisse en 2019. Une usine en Californie/États-Unis est sur le point d’être approuvée. D’ici 2025, des installations d’une puissance de plus d’un gigawatt auront été annoncées. 20 employés travaillent pour Electrochaea au Danemark et au siège social à Munich-Planegg.
http://www.electrochaea.com/technology/
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Toujours dans le stockage local et l’injection Power to Gas/Power to X, entre autres :
Une étude scientifique conjointe des universités de Munich, Mannheim (Allemagne) et Stanford (Etats-Unis) constate que l’hydrogène produit à partir de l’énergie éolienne en Allemagne et au Texas est déjà compétitive pour les petits et moyens utilisateurs de gaz.
De même l’hydrogène renouvelable va devenir concurrentiel comparé aux approvisionnements industriels actuels à grande échelle en combustibles fossiles au cours de la décennie.
Cela est dû à la baisse du coût de l’énergie éolienne et aux technologies d’électrolyse utilisées.
Une autre étude universitaire récente sur le rôle de l’hydrogène dans une économie à faible émission de carbone, conclue que la baisse des coûts de l’électrolyse et la modification des cadres réglementaires nationaux pourraient rentabiliser la production d’électricité en gaz d’ici 10 à 15 ans.
Ces études font partie d’une documentation de plus en plus abondante qui soutient que la baisse du coût des énergies renouvelables, combinée à l’important potentiel de réduction des coûts de la technologie Power to Gas (P2G), pourrait aboutir à une production d’hydrogène beaucoup moins coûteuse que beaucoup l’avaient cru auparavant.
L’histoire a montré que le déploiement des énergies renouvelables peut se faire plus rapidement que certains ne l’avaient prévu.
L’hydrogène renouvelable est actuellement économiquement viable – ce qui signifie qu’il pourrait offrir un meilleur rendement que l’investissement dans une centrale électrique renouvelable sans hydrogène – s’il est vendu au moins 3,23 $ le kilogramme (kg) en Allemagne et 3,53 $/kg au Texas.
La production d’hydrogène renouvelable au Royaume-Uni devrait être encore plus favorable qu’en Allemagne. C’est parce que le Royaume-Uni est plus venteux que l’Allemagne.
« Fondamentalement, plus l’intensité du vent est élevée, plus le coût d’obtention de l’électricité à partir du vent est faible. Et c’est un facteur important dans toute l’équation. »
https://www.carbonbrief.org/renewable-hydrogen-already-cost-competative-say-researchers
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Les Compagnons d’EOLE/CLUB H2 & GRAPHENE et Projet V2H , association dont je suis le président veulent avancer dans l’autonomie énergétique privée avec le développement des panneaux PV super-compétitifs, des éoliennes et de l’hydraulique.
C’est ainsi qu’avec environ 15000,00€ d’investissement, on pourra produire plus de 10000 kWh /an en moyenne durant plus de 25 ans. Considérant qu’un ménage moyen consomme 3400 kWh /an hors chauffage, on peut considérer 2000 à 2500 kWh pour la mobilité électrique pour 10 à 12000 km/an. reste encore de l’ordre de 4500 kWh pour se chauffer , évidemment c’est plus facile avec « le stockage » gratuit sur le réseau et la compensation.
Le stockage, la grande question! La capacité des batteries des voitures électriques augmentant fortement, en même temps que le nombre de cycles, et compte tenu de la concentration énergétique, de la baisse de poids et du prix, la batterie de la voiture électrique sera aussi le cœur énergétique de la maison, car reprendre 10 à 20% de la capacité de la batterie de la voiture pour les besoins du ménage en soirée ou pas est parfaitement plausible, ceci ne correspondant qu’à un trajet de 50 à 100 kms de voyage sans en avoir les mêmes contraintes. Donc pouvoir valoriser ses kWh autoproduits aussi par la mobilité, voire le partage avec des amis, n’est plus utopique! Que du contraire!, les géants de l’énergie fossile et de la distribution électrique le comprennent et ça doit bien leur faire peur! De quoi les inciter à anticiper et à contrôler le mouvement! Pour nous, il n’y a aucun doute que le V2H, la voiture électrique qui se charge à la maison, au bureau, au super marché mais aussi qui peut aussi y décharger est une piste d’avenir, d’autant plus facile que les bornes de recharge et de décharge par induction intelligentes seront déployées!. C’est une des véritables révolutions de la transition énergétique avec la recharge rapide grâce aux nouveaux matériaux tels que le graphène. Mais de tels grands intérêts sont en jeux que d’aucuns freinent plutôt que de réussir ce changement de paradigme inéluctable, mais si ce ne sera généralisé dès demain!.
Une nouvelle économie circulaire est en train de naître et un réseau de partage de bornes privées sera facile à mettre en place avec un système d’échange de kWh.
Il sera aussi possible de réguler le réseau aux heures de pointe critiques en remettant du courant de haute valeur, comme déjà expérimenté dans quelques pays dont HYDRO-QUEBEC, car il est essentiel que ce soit au départ d’énergies renouvelables ! Il restera ensuite la question sensible de la fiscalité et des coûts de réseaux, si plusieurs deviennent autonomes complètement;