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Nouvelles énergies renouvelables

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L’alimentation énergétique de l’avenir sera électrique et renouvelable. Les utilisateurs habituels, tels que chauffages et voitures, fonctionneront de plus en plus à l’électricité. Pour ce faire, la production de courant passera de plus en plus aux énergies renouvelables.

Jusqu’à aujourd’hui, l’énergie solaire stockée pendant plusieurs millions d’années a été utilisée sous forme d’énergies fossiles telles que charbon, gaz et pétrole. Depuis peu et grâce aux nouvelles technologies, l’énergie solaire est directement transformée en énergie électrique. Au cours des prochaines décennies, l’énergie solaire deviendra la source d’énergie dominante de l’humanité, ce qui exige toutefois des innovations techniques, économiques et sociales, toutes situées dans le domaine de processus connus. 

Énergies électriques, renouvelables en Suisse

Au cours des dernières décennies une multitude de technologies transformant l’énergie ont pu être commercialisées. En passant par le photovoltaïque, elles vont des en-traînements et générateurs électriques hautement efficaces des véhicules et des centrales à la production directe d’électricité, accumulateurs à haute énergie et piles à combustible, installations de raccordement chaleur-force à usage biomasse, ainsi qu’à l’exploitation améliorée de l’énergie hydraulique et du vent pour la production d’électricité. Le nombre de transformations utilisant l’électricité comme source d’énergie est particulièrement élevé. Les nombreux avantages sont les suivants:

  • L’énergie électrique peut être transportée sur de longues distances.
  • Les énergies électriques permettent des processus de transformation élégants en utilisant la chaleur environnementale ( énergie solaire ), comme par ex. le chauffage par pompes à chaleur, au lieu de processus de combustion avec des énergies fossiles.  
  • Les moteurs électriques peuvent remplacer les moteurs à combustion qui sont extrêmement inefficaces.

En Suisse, les énergies électriques renouvelables sont produites à partir d’un mélange de différentes sources telles qu’eau, vent, biomasse et soleil. En plus de l’énergie hydraulique déjà largement développée, l’importation d’énergie éolienne et photovoltaïque est particulièrement intéressantes dans notre pays. Nos capacités de stockage seront utiles. Les technologies de transition, telles que les installations de raccordement chaleur-force, permettent d’optimiser la transformation du mélange de produits. L’équilibre de ce courant mixte défiera la gestion du réseau électrique.

Électricité solaire, potentiel de l’avenir

Le photovoltaïque a connu un développement rapide ces trente dernières années et est devenu la source d’énergie ayant le plus grand potentiel. Les technologies actuelles en photovoltaïque suffisent déjà pour toutes les principales applications. Pour le consommateur, la parité des coûts avec courant normal sera atteinte ces prochaines années.  

Le canton de Berne fait déjà partie de l’avant-garde et of-fre une place de travail à plus de 2000 personnes. La production est principalement destinée à l’exportation. Près de 30% de la consommation actuelle de courant peut être produite sur les toits suisses. Toutefois, dans les scénarios actuels pour remplacer les centrales nucléaires, moins de la moitié de cette surface est exploitée. En raison de la répartition saisonnière équilibrée de la production, il est souhaitable qu’un plus grand nombre de grandes installations de courant solaires soient installées dans les régions suisses de montagne.

Installation photovolatïque sur le Stade de Suisse, à Berne: Le Laboratoire PV de la HESB-TI y fait des mesures de longue durée.

Stockage indispensable des énergies renouvelables

Cette énergie qui fluctue implique de fortes inégalités entre production et utilisation. C’est pourquoi des capacités de stockage supplémentaires sont indispensables. La principale accumulation actuelle dans les centrales hydrauliques doit être développée et complétée par une accumulation généralisée dans les réseaux électriques locaux et régionaux. D’autre part, il faut développer des technologies de stockage modernes et élargir les réseaux électriques. En ce qui concerne les technologies de stockage, les systèmes de batteries modernes ont de gros potentiels à court et moyen terme, la technologie à hydrogène à long terme. La HESB fait, depuis des années, des recherches dans ces technologies et elle a développé de nombreux démonstrateurs technologiques, comme par exemple la Hybrid SAM: véhicule dans lequel les batteries au lithium sont combinées avec des piles à combustible. D’autres produits sont, par exemple, plusieurs générations de systèmes de gestion des batteries ou la première pile à combustible PEM suisse, l’IHPoS. La HESB dispose de grandes compétences dans ces champs de recherche et collabore actuellement à plusieurs projets nationaux de recherche.

Les spécialistes du futur sont formés à la HESB

La transformation de la production d’énergie en énergies renouvelables, l’accumulation d’énergie, l’augmentation de l’efficacité énergétique ainsi que les entraînements électriques exigent la création de milliers de nouvelles places de travail. Pour cela, il faut mettre le réseau électrique « en forme » pour l’électricité solaire, ce qui promet des tâches intéressantes pour les ingénieur-e-s – dont la Suisse manque aujourd’hui et qu’il faut tout d’abord former. La Haute école spécialisée bernoise – technique et informatique ( HESB-TI ),  avec son nouvel Institut de recherche sur l’énergie et la mobilité ( IEM ) y est prédestinée. Les futurs spécialistes y trouvent le bagage nécessaire au succès, car l’IEM de la HESB-TI convient mieux que toute autre institution en Suisse pour traiter globalement la palette de problèmes posés par les énergies renouvelables.

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Hybrid SAM: Les batteries au lithium y sont combinées avec des piles à combustible.

 

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