COMMENT DES RÉSERVOIRS D’EAU POURRAIENT PARTICIPER À L’ÉQUILIBRE D’UN RÉSEAU NATIONAL ?

Des professionnels de l’industrie énergétique (Upside, Powervault, Mixergy…), dans le cadre d’un essai inédit financé par BEIS et Innovate UK ont travaillé en collaboration avec des chercheurs de l’université d’Oxford. Ce projet nommé PETE (Power, Energy, Technology, Efficiency) explore comment des réservoirs d’eau intelligents peuvent contribuer à équilibrer le réseau énergétique national.

Source : Upside Energy

La dimension imprévisible des énergies renouvelables

L’article de l’université d’Oxford met en avant que fournir de l’électricité à tous, et dès qu’ils en ont besoin s’avère être un exercice d’équilibre plutôt délicat. En effet, la demande doit être compensée par une offre, cependant, il arrive que l’offre soit supérieure à la demande. Le problème est que lorsque cette offre est supérieure elle doit être retirée du réseau national pour des raisons de sécurité. C’est ici que le casse tête commence.

Un bilan positif pour le renouvelable britannique qui a des conséquences

Durant les dix dernières années, le nombre de systèmes renouvelables raccordés au réseau britannique ont drastiquement augmenté. Le nombre a tellement évolué que le pays a produit plus d’électricité d’origine renouvelable que fossile entre juillet et septembre 2019.

D’un point de vue de la décarbonisation, c’est un bilan très positif. Cependant, la mise en place des énergies renouvelables sur le territoire britannique implique de relever le défi de l’équilibre entre l’offre et la demande car les énergies renouvelables ont un rendement très variable. En effet, d’une saison à l’autre, il peut y avoir de gros déficits si l’ensoleillement n’est pas suffisant, ou une production trop importante d’électricité si les vents soufflent trop fort… La gestion de ces déséquilibre soudains représente un défi pour le monde de l’énergie.

Contrer ces imprévus en chauffant de l’eau

La façon à laquelle on pense en premier pour remédier à ces imprévus tout en équilibrant l’offre et la demande en énergie, serait de couper l’approvisionnement des éoliennes et des parcs solaires. Cependant, cette méthode constitue un incroyable gaspillage d’énergie propre et bon marché. 

Source : HomeServe

Il serait donc beaucoup plus intéressant de réussir à stocker cette énergie afin de l’utiliser ultérieurement. Ces systèmes de stockage pourraient être : des batteries, des volants d’inertie, des condensateurs mais aussi des réservoirs d’eau chaude intelligents.

De l’eau chauffée par les excédents en énergie

L’idée des chercheurs est alors simple : lorsqu’il y a un excédent d’électricité disponible, les réservoirs intelligents l’utilisent pour chauffer l’eau.

Cette solution permettrait d’utiliser de l’électricité issue de systèmes renouvelables tout en fournissant de l’eau chaude aux foyer britanniques. Ainsi, les retombées environnementale d’une telle manoeuvre sont plutôt faibles et permettrait de développer encore plus de sources d’énergies renouvelables sur le réseau.

L’article explique que : 

“Les données d’Eurostat indiquent que sur toute l’énergie utilisée dans la maison, 15 % sert à chauffer l’eau. 48 % du gaz utilisé dans le foyer sert à chauffer l’eau ; ou 11 % du pétrole dans les foyers qui l’utilisent comme source de combustible. L’utilisation de l’excédent d’énergie renouvelable pour chauffer l’eau peut donc jouer un rôle essentiel dans la réduction des émissions de gaz à effet de serre et des coûts des ménages.” (University of Oxford)

Le docteur Pete Armstrong, PDG de Mixergy a ajouté : 

« L’utilisation de réservoirs d’eau chaude intelligents et efficaces nous permet de chauffer pendant les périodes où l’énergie est abondante et où le prix de l’électricité est négatif, un phénomène de plus en plus répandu. Cela permet au système énergétique d’accueillir davantage d’énergie renouvelable tout en réduisant la consommation d’énergie primaire ». (University of Oxford)

Pete Armstrong, PDG de Mixergy – Source : Eco Summit

Le projet PETE

Le projet PETE a ainsi permis de mettre en place plus de 300 réservoirs d’eau chaude intelligents Mixergy et 100 batteries domestiques Powervault dans des maisons à Londres et en Cornouailles. 

En regroupant tous ces systèmes par le cloud, “on obtient une capacité énergétique équivalente à celle d’une centrale électrique. Cette centrale électrique virtuelle permet de réaliser des économies considérables en reportant les dépenses d’investissement dans les équipements de nouvelle génération.” (Dr Helen Gavin, University of Oxford)

Le docteur Sivapriya Bhagavathy est chercheur au sein du programme Martin d’Oxford et fait partie de l’équipe qui a analysé les données de l’essai :

“Un des principaux objectifs de l’essai est de tester comment les installations de stockage peuvent être exploitées collectivement comme un système interopérable et évolutif, capable d’offrir une capacité d’équilibrage de 1 MW au réseau national », explique-t-elle. Un autre objectif est de quantifier le véritable potentiel de stockage multi-vecteurs dans les ménages ». (University of Oxford)

La digitalisation de l’énergie

Dans le futur, la numérisation des actifs de production et de stockage de l’énergie sera un moyen important pour décarboniser l’approvisionnement énergétique de manière rentable.

Le projet PETE a encore de nombreux défis à relever sur ce sujet, mais il constitue un exemple impressionnant de la façon dont l’université d’Oxford travaille avec ses partenaires pour trouver des solutions qui auront un impact positif sur l’environnement et les populations.