« Code rouge pour l’humanité » alerte le GIEC, le Groupe d’experts intergouvernemental des Nations Unies, dans son dernier rapport sur l’évolution du climat. Le constat est sans appel : les dérèglements climatiques sont plus rapides et plus profonds qu’on ne le pensait jusqu’ici. Pour que notre planète reste vivable, nous devons donc accélérer la transition énergétique. Siemens a pris les devants avec une nouvelle usine d’hydrogène, une installation de stockage par batteries et des solutions digitales intelligentes conçues pour garantir la stabilité du réseau électrique.

Avec son plan « Fit for 55 », la Commission européenne a lancé une série d’initiatives législatives ayant pour objectif de réduire les émissions de gaz à effet de serre d’ici 2030 de 55 % par rapport à 1990 au cours de la prochaine décennie. À long terme (2050), l’Europe vise la neutralité climatique. Essenscia, la fédération sectorielle belge de la chimie, des matières plastiques et des sciences de la vie, veut faire passer la réduction des émissions à la vitesse supérieure. L’organisation définit une série de conditions essentielles à cet égard, dont une offre suffisamment large et garantie de vecteurs énergétiques décarbonés à un coût abordable.

Usine hydrogène de Wunsiedel

Il ne fait aucun doute que les innovations technologiques et industrielles joueront un rôle décisif. Fin juillet 2021, Siemens a entamé la construction d’une usine d’hydrogène sans émissions de carbone d’une puissance de près de 8,75 MW à Wunsiedel, en Allemagne. La mise en service de ces installations – qui devraient produire chaque année 1 350 tonnes d’hydrogène et économiser jusqu’à 13 500 tonnes de CO2 – est prévue pour 2022.

Le projet constitue une contribution importante à la mise en œuvre de la transition énergétique dans la région, mais aussi en Europe. « L’hydrogène joue un rôle clé dans la réalisation d’un futur climatiquement neutre », a affirmé Ralf Thomas, CFO de Siemens, lors de la cérémonie d’inauguration. « À cet égard, Wunsiedel, avec son système existant d’énergie distribuée et l’utilisation de la technologie digitale, est un projet phare pour un avenir énergétique durable. »

Un réseau d’opportunités et de défis

La fiabilité et la qualité de notre approvisionnement électrique dépendent d’un savant équilibre entre production et consommation. Car notre réseau, autrefois très centralisé, se transforme peu à peu en un système décentralisé, alimenté par de nombreuses sources d’énergie imprévisibles. Cette évolution génère autant d’opportunités que de défis pour les opérateurs de réseau et les services publics. Quant aux plus petits acteurs, ils peuvent utiliser des logiciels intelligents et des « microgrids » pour coupler la demande d’énergie et la production locale.

« La technologie digitale jouera un rôle toujours plus important », affirme Lieven Kenis, responsable de la business unit Digital Grid Smart Infrastructure chez Siemens. « Notamment pour visualiser, gérer et optimiser les sources d’énergie distribuées telles que les panneaux solaires, les éoliennes, le stockage par batteries, etc. Notre solution DERMS, par exemple, permet d’intégrer à la fois la planification, l’analyse d’impact et l’optimisation du réseau. »

Accu de 200 MW à Wunsiedel

Pour pouvoir utiliser de manière plus efficace la capacité réseau disponible, de nombreux acteurs industriels, dont Siemens, misent également sur la technologie des batteries. Les Battery energy-storage systems (BESS) permettent de stocker l’énergie générée lors des pics de production afin de l’utiliser plus tard ou de l’injecter dans le réseau en fonction des besoins et des possibilités. Toujours à Wunsiedel, Siemens construit l’une des plus grandes installations de stockage par batteries en Europe. Sa capacité est de 200 MWh, soit l’équivalent de la consommation d’électricité annuelle de 20 000 ménages moyens.

« Les installations de stockage d’électricité constituent un élément important pour l’avenir de l’énergie », déclare Marco Krasser, directeur général de SWW Wunsiedel, l’un des partenaires du projet. « Elles peuvent aider à stabiliser le réseau et à mieux utiliser l’énergie produite à partir de sources renouvelables. »

Batteries lithium-ion et sécurité incendie

Les batteries lithium-ion offrent une énorme densité énergétique, peuvent se recharger rapidement, ont une autodécharge très faible et n’exigent pratiquement aucun entretien. Elles sont toutefois très inflammables : un endommagement peut provoquer un court-circuit interne et une surchauffe jusqu’à 750 °C. Il faut donc impérativement que les installations de stockage par batteries disposent d’une détection incendie adéquate et d’une infrastructure d’extinction.

Le système FDA241 de Siemens en technologie de détection optique brevetée détecte de manière rapide et fiable toute surchauffe de la vapeur d’électrolyte et transmet aussitôt un signal vers le système d’extinction Sinorix N2. Celui-ci déverse de l’azote pour abaisser la teneur en oxygène et éteindre l’incendie. Cette approche présente l’avantage de n’endommager que très faiblement l’infrastructure et les éléments de batterie encore intacts. En lisez plus dan cet article sur The Magazine.