L'instabilité de la production est un des problèmes majeurs des Enr (surtout pour le solaire)
Méthanation, une solution d'avenir pour pallier à la variabilité de production des EnR
Jean François Papot, directeur associé du bureau d'études Les EnR, nous propose un avis d'expert sur l'utilité de la méthanation pour stocker l'énergie et pallier à la variabilité de production des énergies renouvelables.
"Oui, mais comment on fait quand il n'y a plus de soleil ni de vent ?" Cette simple question met trop souvent fin au débat sur l'intégration massive des énergies renouvelables dans notre mix énergétique. Pire, elle est souvent suivie d'un laïus stéréotypé sur la nécessité de rallumer les centrales à charbon ou de l'évocation d'un retour à la bougie. Le principal reproche fait aux énergies renouvelables est en effet l'intermittence de leur production.
Mix énergétique renouvelable : la question n'est plus "si" mais "quand"
Face à la pénurie des énergies fossiles et à l'in-acceptabilité croissante du nucléaire, le recours massif aux énergies renouvelables pour produire notre électricité n'est plus considéré comme une utopie écologiste mais bel et bien comme une transition nécessaire tant du point de vue économique qu'environnemental. De cette nécessité en nait une autre : fournir une réponse à l'intermittence des énergies renouvelables pour stocker l'excédent des périodes de production et répondre aux pics de consommation.
L'intermittence se prévoit : c'est même un métier !
Il convient tout d'abord de rappeler qu'intermittence ne signifie pas imprévisibilité. Il est ainsi tout à fait possible, à l'échelle d'une région par exemple, de prévoir avec plusieurs heures d'avance la production d'un champ éolien ou de centrales photovoltaïques. Comme tout gestionnaire de réseau anticipe déjà les pics de consommation, les plus innovants (en Espagne, en Allemagne…) ont appris à intégrer un mix énergétique à forte composante renouvelable (ponctuellement supérieure à 100%) et donc à gérer cette fameuse intermittence. Lorsque la production est supérieure à la consommation, il est ainsi courant de "stocker" de l'électricité via, par exemple, des stations de transfert d'énergie par pompage-turbinage (STEP) pour "remonter" de l'eau puisée en aval vers l'amont d'un barrage hydraulique. Cette eau peut ensuite être reconvertie de manière classique en énergie par le barrage au prix d'une perte de rendement de l'ordre de 20 à 30%. Cette gestion des intermittences (de production par stockage et de consommation par effacement) est l'un des enjeux des futurs réseaux intelligents (smart grids) qui mobilisent actuellement d'énormes ressources financières, techniques ou industrielles.
Méthanation : construire un pont entre le gaz et l'électricité
Malgré cela, le recours massif (c'est-à-dire proche de 100%) à des énergies renouvelables nécessite de trouver de nouvelles méthodes de stockage. Certaines pistes élégantes existent mais se heurtent à des limites techniques (régulation des cycles de charge/décharge pour les batteries électriques), quantitatives (STEP, stockage d'air comprimé, …), environnementales (exploitation de matériaux pour les piles) ou de sécurité (stockage de l'hydrogène) et ne permettront donc pas, même en les combinant, de répondre de manière satisfaisante à la problématique dans sa globalité.
Une des grandes forces du scénario négaWatt est d'avoir répondu à cette problématique en mettant en évidence la nécessaire complémentarité entre le gaz et l'électricité. Il est classique de penser au gaz pour produire de l'électricité (cogénération) mais un concept connu et français permet également d'inverser le paradigme pour créer une équivalence, aux pertes de rendement près, entre ces deux énergies : la méthanation.
La formule de Sabatier : CO2 + 4 H2 = CH4 + 2 H2O
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