Illustration : Révolution énergétique (supercondensateur : Kemet).
L’intégration croissante dans le réseau électrique de capacités de production d’électricité non contrôlables entraîne des risques importants de ne plus pouvoir assurer la stabilité de ce réseau. Et ce point difficile devient crucial dans les réseaux petits et isolés, comme ceux des îles, compromettant leur capacité à produire une part importante d’énergie renouvelable. Une start-up espagnole propose une technologie de stockage d’énergie dite « hybride » pour assurer la qualité et la stabilité requises du réseau, bénéficiant des avantages combinés des supercondensateurs et des batteries lithium-ion.
Les îles Canaries sont ce petit archipel situé au large des côtes du Maroc, qui forme l’une des dix-sept communautés autonomes d’Espagne. Ils sont peuplés de 2,2 millions d’habitants, répartis sur une superficie de 7 400 km2, soit l’ordre de grandeur de celui d’un département français. L’Espagne s’est fixé des objectifs volontaristes en matière de transition énergétique, et prévoit notamment que la puissance installée en termes de stockage d’énergie passe de 8,3 GW en 2021 à 20 GW d’ici 2030.
Les Canaris sont tenus de participer à la réalisation de ces objectifs, tout en occupant néanmoins une place toute particulière. En effet, les réseaux électriques insulaires sont plus petits et isolés, ce qui signifie qu’ils ne sont pas ou peu interconnectés. Dans ces conditions, les contraintes sur le stockage de l’électricité sont accrues pour assurer la stabilité du réseau, et notamment lorsqu’il s’agit d’accueillir une part importante de capacités de production non contrôlables.
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Les promesses d’un système hybride pour assurer la stabilité du réseau
C’est dans ce contexte que le projet ViSync a été développé. Cette dernière met en œuvre une technologie de stockage dite hybride, basée d’une part sur des batteries lithium-ion et d’autre part sur des supercapacités. Cette synergie est d’un grand intérêt, car elle combine des technologies ayant des vitesses de réaction différentes pour fournir la puissance électrique nécessaire à l’équilibre du réseau. Cet équilibre nécessite en effet de mettre en place des moyens pour assurer des puissances très importantes sur des durées très courtes (moins d’une seconde, ou quelques minutes), et des puissances moins importantes, mais sur des durées plus longues (jusqu’à quelques heures).
Les supercondensateurs sont capables de répondre très rapidement aux besoins, mais ils ne disposent pas d’une grande capacité de stockage d’énergie. Et c’est là qu’interviennent les batteries, pour des besoins énergétiques plus importants, mais avec une réactivité moindre. Cette architecture évite de devoir surdimensionner le système de batteries en puissance, tout en préservant leur durée de vie.
Un autre avantage du projet ViSync est qu’il est équipé de systèmes de contrôle dits « formant grille » (que l’on peut traduire par « entraîneur de réseau », ou « autonome »). Ce type de système est capable d’assurer les bonnes caractéristiques du réseau (tension, fréquence), en l’absence d’alternateurs des centrales thermiques classiques, et de ne plus être uniquement passif (« grid-following »).
L’optimisation globale du système permet en principe de couvrir les besoins de stabilisation du réseau électrique, même lorsqu’il inclut une proportion importante de sources d’énergie non contrôlables dans un réseau de petite taille et non interconnecté. Et c’est pour démontrer cette technologie qu’a été conçu le projet aux îles Canaries.
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Une large collaboration entre de nombreux partenaires
Le projet ViSync est en effet un projet pilote. Il bénéficie du retour d’expérience de projets antérieurs à plus petite échelle, qui visaient également à pouvoir fournir une puissance importante avec une très grande réactivité. Par exemple, le projet RES+, en Espagne, ou le projet INERTIA+, au Royaume-Uni, qui peuvent fournir très rapidement 5 MW d’électricité, et qui peuvent stocker 38,88 MJ (soit environ 10 kWh).
L’installation sera connectée au réseau de transport haute tension commun aux îles de Lanzarote et Fuerteventura, à l’est de l’archipel, plus précisément au poste 66 kV de Mácher (Lanzarote). Le système aura une puissance crête de 16 MW (puissance apparente maximale de 18,8 MVA) et une capacité de stockage de 3,45 MWh.
Le projet s’articule autour d’un partenariat réunissant un grand nombre de partenaires. Tout d’abord, le concepteur du système : la société Hybrid Energy Storage Solution (HESStec), une start-up espagnole. Vient ensuite Elewit, la plateforme technologique de l’opérateur de réseau Redeia (Red Eléctrica de España), qui a investi dans HESStec notamment pour soutenir le projet ViSync. D’autres sociétés sont impliquées : CEN Solutions, S2 Grupo et CERE. Le projet est également subventionné par ERHA PERTE, un programme stratégique de l’État espagnol destiné à développer les technologies renouvelables, l’hydrogène vert et le stockage d’énergie.
