Une batterie géante pour stocker de l’énergie en grande quantité

Eric Cloutier
Février 16, 2016
Écrit par
Le premier prototype de stockage d’énergie en grande quantité Esstalion est constitué d’un conteneur de 53 pieds (16,2 mètres) et dispose d’une puissance de 1,2 mégawatts (MW) et peut emmagasiner 1,2 mégawattheure (MWh). Cela équivaut à la consommation quotidienne moyenne de 23 maisons au Québec.
Le premier prototype de stockage d’énergie en grande quantité Esstalion est constitué d’un conteneur de 53 pieds (16,2 mètres) et dispose d’une puissance de 1,2 mégawatts (MW) et peut emmagasiner 1,2 mégawattheure (MWh). Cela équivaut à la consommation quotidienne moyenne de 23 maisons au Québec. (Photo : Site Web d’Hydro-Québec)
Depuis l’été 2015, Hydro-Québec et Sony Corporation - par le biais de Technologies Esstalion, une coentreprise de recherche et développement (R et D) que la société d’État et la compagnie japonaise ont créée en juin 2014, effectuent une série de tests sur une batterie géante capable de stocker une importante quantité d’électricité.

 

Ce premier prototype de système de stockage d'énergie de grande capacité, conçu par Technologies Esstalion, a notamment pour objectif de répondre à la demande d’électricité en période de pointe et de faciliter l’intégration d’énergies intermittentes aux réseaux électriques selon le nouveau président d’Hydro-Québec, Éric Martel, qui a prononcé, le 4 février lors d’un déjeuner de la Chambre de commerce du Montréal Métropolitain (CCMM) au Palais des congrès de Montréal, sa première allocution publique à ce titre depuis sa nomination voilà un peu plus de sept mois.

Le prototype dispose d’une puissance de 1,2 mégawatts (MW) et peut emmagasiner 1,2 mégawattheure (MWh). Cela équivaut à la consommation quotidienne moyenne de 23 maisons au Québec. Cette immense batterie est également constituée d'un conteneur de 53 pieds (16,2 mètres). Le système comprend plus précisément 576 modules de batteries, un onduleur pour convertir le courant, un transformateur pour ajuster la tension du système de stockage à celle du réseau, de même que des équipements de contrôle et de protection.

«Ça veut dire que cette batterie peut fournir une ville de 550 maisons pendant environ une heure. Nous ne sommes pas les seuls à fabriquer ce type de batteries-là dans le monde. Nous avons de la compétition aux États-Unis, au Japon, en Allemagne et un peu partout. Cependant, la particularité de notre batterie, c’est qu’elle a la capacité d’effectuer beaucoup plus de recharges que toutes les autres batteries du genre existant sur la terre. Notre plus proche compétiteur peut faire entre 3000 à 3500 recharges, tout dépendant des conditions climatiques. Notre batterie, elle, peut en faire de 10 000 à 20 000. Ainsi, les gens ou les organisations qui achèteraient notre batterie pourraient effectuer de trois à six fois plus de recharges», a déclaré Éric Martel.

Les systèmes de modules et de production de batteries rechargeables ont été construits par Sony et utilisent la technologie Lithium Fer Phosphate (LFP) qu’a développée Hydro-Québec.

«Ce système de stockage d'énergie peut faciliter l'intégration d'énergies renouvelables sur les réseaux électriques», indiquait Hydro-Québec, dans un communiqué publié le 8 juin 2015, tout en soulignant que le recours à un conteneur, pour déplacer plus facilement le système de stockage par camion, permet également de déployer cette technologie rapidement sur le terrain.

Une première série de tests ont été réalisés sur le réseau basse tension du laboratoire de Technologies Esstalion, installé à l'Institut de recherche d'Hydro-Québec (IREQ) à Varennes, dans le but d'analyser les performances du système de stockage en situation de recharge ainsi qu'en situation d'ajout de puissance et d'énergie sur le réseau. D'autres essais étaient ensuite prévus sur la ligne de distribution à 25 kV de l'IREQ.

Au cours d’un point de presse, Éric Martel a précisé que les tests ont lieu à partir d’un premier prototype et qu’un second système sera installé sur le réseau de distribution d’Hydro-Québec.

«Nous sommes très confiants quant aux succès de ces tests. Maintenant, nous entrons dans une seconde phase. En vertu de notre partenariat avec Sony, nous sommes en discussions avec notre partenaire pour voir comment nous allons commercialiser le système, à quel prix nous allons la vendre et combien il en coûtera pour produire chaque unité, où la produira-t-on et où fera-ton l’assemblage, etc. C’est l’IREQ qui a inventé une nouvelle chimie de batterie qui n’existe nulle part ailleurs sur la planète et qui permet de procéder à une révolution en matière de stockage de l’énergie», ajoute M. Martel.

À terme, cette batterie géante devrait permettre de diminuer progressivement le recours aux énergies fossiles et de les remplacer par des énergies vertes (solaire, éolienne) de façon intermittente.

Le principe de fonctionnement de la batterie géante demeure fort simple. Lorsqu’il vente, les éoliennes alimentent le réseau électrique et rechargent la batterie. Quand le vente tombe, la charge électrique de la batterie est libérée, ce qui permet l’alimentation continue du réseau. La batterie Esstalion se recharge en une heure. Le coût de l’équipement s’élève à plus de 2 millions $ et sa durée de vie peut atteindre une dizaine d’années.

Dans un reportage diffusé par ICI Radio-Canada le 30 novembre 2015, Christian Perreault, directeur administratif d’Esstalion, Philippe Venne, ingénieur principal d’Esstalion, et Jean-Christophe Daigle, qui dirige la recherche sur la prochaine génération de batteries afin d’en raccourcir le temps de recharge et d’en prolonger la durée de vie, ont toutefois expliqué que les éoliennes ou les panneaux solaires, à eux seuls, ne sont pas assez efficaces pour alimenter en continu un réseau électriques. Par conséquent et dans bien des endroits, le recours aux sources d'énergies fossiles demeure nécessaire pour répondre à la demande. C’est le cas notamment dans les centrales au gaz ou au charbon.

«On sait que l'énergie éolienne produit beaucoup de puissance quand il vente, mais qu'il y a de longues périodes où ça ne produit pas quand il ne vente pas. Pour le réseau, c'est un problème, car ce n'est pas aussi fiable qu'une centrale hydraulique par exemple», a expliqué Philipe Venne, en précisant qu’un réseau électrique doit limiter à 20 % le recours aux énergies intermittentes comme l'éolien ou le solaire.

«Lorsqu'on arrive à combiner un système de stockage d'électricité à grande échelle à des parcs éoliens ou solaires, il n'y a plus de limite. La limite devient économique. On décide combien on veut en mettre, par rapport à combien on est prêt à investir. Il n'y a plus de limite technique», ajoute-t-il.

«On veut avoir un système qui a une longue durée de vie. C'est ce qui permet de répartir le coût sur plusieurs années», renchérit M. Venne.

«Ici, ce qu'on essaie de faire, c'est d'utiliser certains brevets d'Hydro-Québec et de les améliorer afin d'atteindre une durée de vie de plus de 20 ans au lieu de 10 ans et une charge-décharge en moins de 15 minutes», lance, pour sa part, Jean-Christophe Daigle.

«Il y a une effervescence autour des systèmes de stockage. La demande est grande, parce que c'est la clé pour intégrer plus d'énergie renouvelable aux réseaux», conclut, de son côté, Christian Perreault.

 

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