Des batteries pour lisser la production hydrolienne

Sur le papier, l’hydrolien représente un potentiel de production électrique considérable. Il est chiffré par l’Ademe à 100 GW dans le monde pour des gisements entre 20 et 100 mètres de profondeur. La France possède la deuxième ressource d’Europe, avec une puissance estimée entre 3 et 5 GW (voir Énergie Plus n°670). Toutefois, ces équipements connaissent de fortes fluctuations de production en particulier à cause des courants et des vagues. Y associer des batteries pourrait donc permettre de les lisser. Si ce type d’association reste rare, quelques projets voient actuellement le jour. L’entreprise Entech est impliquée sur deux d’entre eux. Le premier est déjà installé en Bretagne. Le second sera mis en service en Écosse.

Entech sur deux projets

Associer des batteries à une hydrolienne reste pour l’instant peu courant. Entech y travaille déjà depuis cinq ans. « Dans un premier temps, nous avons réalisé en 2018 une simulation sur un banc de test : nous avons intégré des supercondensateurs et des convertisseurs Danfoss qui ont montré qu’il est possible de lisser de manière efficace cette production électrique pour une injection stable sur le réseau », raconte Clément Gardien, business developer sur l’activité stockage chez Entech. Dans un deuxième temps, l’entreprise a collaboré avec le constructeur d’hydrolienne breton Sabella pour associer un dispositif de stockage basé sur des batteries lithium-ion et un système de conversion à une hydrolienne. Celle-ci développe une puissance d’1 W et est immergée à 50 m de profondeur dans le passage du Fromveur, au large d’Ouessant. Ce projet, baptisé uLISS.EMR, a nécessité 800 000 euros d’investissement. Il a permis de vérifier la faisabilité du lissage de production hydrolienne en conditions réelles.

À la fin de l’année dernière, Entech a été retenu pour installer un futur équipement au nord de l’Écosse au sein du Centre européen des énergies marines (Emec). Financé par des fonds de l’UE, ce site est implanté au large d’Eday, une île de l’archipel des Orcades. Un système composé de batteries lithium-ion Core Power de 1,2 MW/1,5 MWh et d’un convertisseur de marque Delta va être mis en œuvre. L’ensemble sera associé à une hydrolienne flottante de 2 MW construite par Orbital Power et à un système de management de l’énergie (EMS). Ce dernier, développé par Engie Laborelec, va piloter l’hydrolienne pour l’écrêtage ainsi que l’unité de stockage en injection et en absorption. Le projet, baptisé Forward 2030, devrait être fonctionnel au premier semestre 2024. Il doit démontrer la viabilité technologique et économique de cette association en vue d’un déploiement à plus grande échelle à travers l’Europe.

S'adapter au milieu marin

Installer des batteries en milieu marin est beaucoup plus contraignant qu’à terre. Elles doivent résister à un environnement particulièrement hostile. Embruns, air salin, vent, houle : toutes les enveloppes ne peuvent pas y résister. « Notre système est recouvert de peinture anticorrosion. Pour assurer l’étanchéité de l’ensemble, les batteries sont enfermées dans un conteneur rendu imperméable grâce à un enrobage en époxy. Cela évite l’écoulement de matières dangereuses car les batteries contiennent des électrolytes. Quant aux transformateurs classiques, ils renferment de l’huile minérale. Ces deux produits sont toxiques. Nous proposons donc un transformateur à huile végétale », précise Clément Gardien. Compte tenu de ces contraintes, les énergies marines renouvelables (EMR) peinent toujours à se développer. Hormis l’éolien en mer, elles représentent aujourd’hui moins de 0,1 % du mix énergétique mondial : les objectifs du pacte vert européen nécessitent une multiplication par 25 de leur capacité de production d’ici 2050.