Hybridation

  • Le futur de l'énergie, c'est le stockage et c'est maintenant !

    La demande énergétique mondiale connaît une croissance exponentielle et les solutions pour y répondre sont nombreuses. Nos sociétés ne cessent de diversifier leurs principales sources d'énergie à un rythme effréné. À l'heure de la transition des combustibles fossiles tels le pétrole et le charbon vers les énergies renouvelables, en passant par les gaz naturels et l'énergie nucléaire, il faut sans cesse combler le décalage croissant entre l'offre et la demande en énergie.

     

    Alors que la consommation mondiale d'énergie devrait augmenter d'un tiers d'ici à 2035, nous relevons le défi d'équilibrer l'offre et la demande en faisant appel aux meilleures technologies en matière de production, de distribution et d'efficacité énergétique. Les solutions dont nous avons besoin existent déjà et les possibilités offertes par la mise en œuvre de technologies à haut rendement énergétique sont immenses : Le potentiel d'économie d'énergie est évalué à 63 % dans l'industrie et le bâtiment, tandis que 90 % des bâtiments de l'UE n'ont pas été rénovés en vue d'améliorer leur efficacité énergétique. Dans le même temps, il a été démontré que la mise en œuvre de mesures d'efficacité énergétique se traduisait directement par une augmentation annuelle du PIB de 1 %. 

     « Compte tenu de l'émergence des énergies renouvelables sur la majeure partie du globe, il devient crucial pour les marchés énergétiques de comprendre et de gérer la flexibilité. »  Agence internationale de l'énergie, 2017 


    Aux États-Unis, les pertes d'énergie enregistrées sur le réseau de transport et de distribution de l'électricité ont chuté de plus de 25 % depuis 1980. De plus, les prévisions actuelles annoncent une réduction de 40 à 60 % de la consommation énergétique globale d'ici à 2050.

    Pour répondre à la croissance rapide de la demande énergétique, les pays d'Asie du Sud-Est adoptent de plus en plus des politiques d'efficacité énergétique et ont convenu d'un objectif commun d'efficacité visant à réduire l'intensité énergétique de 30 % d'ici à 2025 par rapport au niveau de 2005, lequel s'ajoute aux objectifs nationaux fixés dans certains pays.

    En 2017, le marché mondial du stockage d'énergie devrait augmenter sa capacité de stockage de 47 % par rapport à 2016, qui constituait déjà une année record. Ainsi, les acteurs du marché prônent une utilisation plus intensive des solutions existantes et stimulent le développement de nouvelles technologies.

     Décentralisation, numérisation et électrification rapides

    Du fait de l'influence grandissante des énergies renouvelables, le réseau énergétique évolue rapidement pour s'adapter à la décentralisation.

    Décentralisation : En décentralisant progressivement la production d'énergie sur le site du client ou à proximité de celui-ci, les fournisseurs d'énergie tentent de répondre au plus juste aux besoins alors que l'offre et la demande changent constamment. Les facteurs essentiels pour parvenir à l'équilibre résident dans le stockage distribué, les micro-réseaux, la réponse à la demande et les mesures d'efficacité énergétique.

    De la même manière, les systèmes intelligents évoluent pour équilibrer le réseau et rapprocher la production locale d'électricité de la consommation locale en compensant les excédents et les déficits. Ingrédient clé du développement de systèmes énergétiques décentralisés, la numérisation permet une communication ouverte, automatique et en temps réel. Nous utiliserons davantage les compteurs intelligents, les fonctions de commande à distance et les systèmes d'automatisation. Outre les compteurs, l'optimisation et les plates-formes d'agrégation ainsi que les dispositifs et appareils intelligents nous connecteront encore davantage.

    L'accélération de l'électrification de nombreuses applications reposant d'ordinaire sur les hydrocarbures est essentielle à la réalisation des objectifs carbone à long terme et offrira une source d'énergie décentralisée efficace.  Nous assurerons une transition progressive vers les véhicules électriques ainsi que le chargement et les pompes à chaleur intelligents, qui se prêtent à leur tour à une production locale d'énergie.

     Révolutionner le réseau électrique

    La décentralisation, la numérisation et l'électrification peuvent transformer le réseau électrique tel que nous le connaissons et se renforcent mutuellement dans un cercle vertueux. Parmi les autres facteurs contribuant à cette révolution figurent la forte baisse des coûts de l'énergie, les modèles d'affaires innovants et le faible taux d'utilisation des installations du réseau électrique.

     Les solutions hybrides nous procurent toute la flexibilité nécessaire

    L'hybridation, consistant à stocker l'énergie, compte parmi les nouvelles technologies de pointe et s'impose rapidement parmi les grandes tendances. Grâce au stockage de l'énergie, nous disposons de moyens flexibles pour aligner l'offre sur la demande en comblant le décalage entre la production et la consommation d'énergie, en atténuant les pointes de charge et en palliant les pannes de courant.

    Les technologies et les services « grid edge » permettront aux clients du futur système énergétique de produire, consommer, stocker et vendre de l'électricité.

    Produire, consommer, stocker et vendre

    Pour les clients du futur réseau énergétique, le stockage de l'énergie répond aux défis posés par les facteurs imprévisibles, tels que les conditions météorologiques (qui ont leur importance quand il s'agit de sources d'énergie renouvelables) et les besoins des clients industriels (impliquant des modifications inhérentes aux demandes de pointe). C'est ici qu'intervient l'hybridation.

    L'hybridation en bref

    Pour la définir simplement et dans les grandes lignes, on parle d'hybridation lorsqu'un système est alimenté par au moins deux sources d'énergie assurant ensemble la réalisation d'une tâche. Les véhicules hybrides représentent sans doute la forme d'hybridation la plus connue aujourd'hui. La combinaison d'un système de propulsion classique doté d'un moteur à combustion interne avec un système de propulsion électrique permet de créer une propulsion « hybride ». Dans ce cas, l'hybridation offre de nombreux avantages, notamment des économies de carburant, l'amélioration de la performance et la réduction des émissions.

     

    L'application de solutions hybrides répond principalement à l'un des objectifs suivants :

     

    • Réduire ou différer des dépenses d'investissement (CAPEX)  
    • Éviter le surdimensionnement d'un système  
    • Différer des investissements en infrastructures  
    • Soutenir la production locale d'énergie  
    • Éviter l'instabilité énergétique  
    • Faciliter l'intégration d'énergies renouvelables dans l'infrastructure du réseau  

     

    En situation de surapprovisionnement, le système hybride peut acheminer l'énergie vers un dispositif de stockage. Lorsque les niveaux de demande sont élevés, le dispositif peut être utilisé en vue de fournir une source d'énergie supplémentaire.

     

    • Réduire des dépenses d'exploitation (OPEX)  
    • Améliorer le rendement du système  
    • Augmenter la disponibilité du système  

     

    Les systèmes hybrides permettent d'augmenter le rendement du système et d'éviter les coupures de courant découlant de problèmes de qualité du réseau.

     

    • Réduire les temps d'arrêt du système en augmentant leur résistance en cas de problèmes de qualité d'alimentation  

     

    Principaux avantages du stockage d'énergie

    Garantir l'accès continu à la ville d'Amsterdam

     Solutions de stockage d'énergie Danfoss Drives

    Le système énergétique de demain dotera le réseau de nouvelles fonctions et intégrera de nombreuses technologies de clients. Danfoss Drives propose des produits, des services d'ingénierie et des solutions de test liés au stockage de l'énergie dans diverses applications d'hybridation, notamment en matière d'effacement des pointes, de capacité de redémarrage à froid, d'alimentation de secours et de décalage de production dans un large éventail de secteurs :

     

    Intégration de sources d'énergie renouvelable

    • Prévision de la production d'énergie 
    • Suppression des pics 
    • Déplacement du temps de production 

    Stabilité du réseau – services auxiliaires

    • Régulation de la fréquence/émulation de l'inertie 
    • Réserves tournantes 
    • Capacité de surcharge/surpression 
    • Démarrage/réaction rapides   

    Micro-réseaux

    • Compensation de la puissance de pointe au niveau d'une sous-station 
    • Alimentation de secours en cas de perturbations 

    Rendement

    • Optimisation de la production d'énergie en coopération avec des générateurs diesel et GNL 
    • Optimisation de la consommation de charges dans un environnement maritime 
    • Énergie propre dans les ports 

    Écologie

    • Énergie propre dans les ports 
    • Déplacement du moment de production, intégration de sources d'énergie renouvelable 

    Disponibilité de l'alimentation électrique

    • Alimentation en électricité sans interruption pour les télécommunications, les aéroports et les hôpitaux 

    Construction foncière et exploitation minière

    • Production locale d'énergie, généralement via des groupes diesel, optimisation du fonctionnement avec des batteries  
    • Hybridation de machines 

     

     Étapes suivantes

     Puisez dans le savoir-faire technique de Danfoss Drives

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