Alimenter l’avenir des énergies renouvelables

Les sources d’énergie renouvelables comme l’énergie solaire photovoltaïque et l’énergie éolienne sont au premier plan de la conversation urgente sur le climat d’aujourd’hui. Autrefois mises en doute pour leur évolutivité, voire rejetées pour leur aspect, les énergies solaire et éolienne sont devenues des alternatives grand public viables aux combustibles fossiles.  

Au cours des 50 dernières années, le climat a changé rapidement et les catastrophes météorologiques ont été multipliées par cinq, qu’il s’agisse de gelées endommageant les infrastructures au Texas ou d’incendies massifs en Australie. Ces événements météorologiques extrêmes se produisent plus près de chez nous et ont mis l’accent sur la recherche de solutions plus durables par les organisations, les gouvernements et les communautés à travers la planète.

En fait, les gouvernements du monde entier accélèrent le rythme de l’adoption de politiques visant à restreindre les émissions de carbone. Qu’est-ce qui contribue à ce changement de rythme ? Les technologies propres innovantes. Elles sont un moteur essentiel de la faisabilité croissante des énergies renouvelables. Le travail en coulisses des ingénieurs garantit l’existence d’une technologie adéquate pour rendre les alternatives plus respectueuses de l’environnement plus fiables et rentables.

Aujourd’hui, les fermes solaires à l’échelle des services publics sont couramment développées pour produire plus de 500 MW, ce qui en fait une alternative viable pour remplacer les centrales électriques fossiles (charbon, gaz, etc.). De telles fermes peuvent s’étendre sur plus de 3 000 acres de terrain et, avec l’espace et le soleil en abondance comme conditions préalables, elles gagnent en popularité dans des régions comme l’Amérique du Nord, le Moyen-Orient et l’Australie. La production d’énergie solaire peut être mise à l’échelle plus rapidement que l’énergie éolienne, de sorte que le risque d’investissement est moindre. En fait, selon l’Agence internationale de l’énergie, le coût global de production d’électricité par l’énergie solaire photovoltaïque est déjà le plus bas, avec un retour sur investissement plus favorable dans des régions bien adaptées.

Les fermes solaires de grande envergure requièrent des centaines de connexions et des milliers de mètres de câblage qui doivent être surveillés et entretenus. Chez TE, nous avons redessiné la ferme solaire pour réduire le coût d’installation jusqu’à 40 %, un facteur décisif majeur pour que beaucoup de ces projets deviennent réalité. De plus, nos ingénieurs ont simplifié l’architecture conventionnelle des parcs solaires en réduisant le nombre de passages de câbles requis.

La solution de TE est connue sous le nom de solution de raccordement centralisé personnalisable (CTS), une alternative plus rentable aux installations solaires traditionnelles, et a été déployée dans de vastes fermes solaires à travers les États-Unis, du Maine à la Californie. L’architecture de la CTS permet de centraliser les boîtiers de déconnexion, en les regroupant au niveau de l’onduleur, ce qui améliore la sécurité, le rendement et le coût total de possession de la ferme solaire. En conséquence, nos clients ont économisé des millions de dollars en matériaux, en coûts d’installation et de maintenance, ainsi que des économies liées à l’exécution d’opérations plus efficaces. 

Black & Veatch, une société d’ingénierie, d’approvisionnement et de construction (EPC) de premier plan qui construit des centrales solaires à l’échelle des services publics, a tiré parti de l’approche rationalisée de notre système CTS dans une ferme solaire mise sous tension dans le Midwest américain. Ben Anderson, chef de projet Renewables, explique : « Nous avons réussi à réduire le temps de travail sur le terrain et à gagner en fiabilité par rapport aux boîtes de combinaison traditionnelles, ce qui est très apprécié par nos clients. »   

Dans les régions où la densité de population rend les parcs solaires tentaculaires moins réalisables, comme en Europe, l’énergie éolienne continue de gagner en popularité. Les services publics se concentrent actuellement sur l’énergie éolienne en mer en raison de la vaste quantité d’énergie qu’ils peuvent produire avec des turbines et des fermes de grande envergure. En outre, la vitesse du vent en mer a tendance à être plus régulière que sur terre, ce qui en fait une source d’énergie plus fiable. Dans le même temps, la demande d’énergie éolienne terrestre a régressé, car la taille des turbines n’a cessé de croître, ce qui a amplifié la résistance du grand public et rendu plus complexe le respect des réglementations locales. Par exemple, en Allemagne, les turbines doivent être éloignées de dix fois leur hauteur de la maison la plus proche. 

La gestion de parcs éoliens offshore répartis dans le monde entier n’est pas sans poser de problèmes. Les turbines et les connexions doivent offrir des performances fiables tout en résistant aux agressions constantes de l’eau salée corrosive et des tempêtes de plus en plus violentes. Il est également très coûteux d’envoyer du personnel et des équipements par hélicoptère. Ces défis augmentent l’importance de répondre aux besoins de maintenance de manière rapide, fiable et aussi peu fréquente que possible. En outre, plus on peut en préinstaller, mieux c’est.

Pour relever ces défis et minimiser les coûts, nous avons développé des systèmes de connexion rationalisés mais élastiques, avec une installation simplifiée. Par exemple, un seul ouvrier est nécessaire pour monter nos connecteurs d’appareillage de connexion haute tension pour les turbines offshore. Ces rendements contribuent à rendre l’énergie éolienne plus compétitive par rapport aux sources d’énergie traditionnelles, tant du point de vue des coûts que de la fiabilité, ce qui incite les parties prenantes à opérer la transition. Tout en travaillant constamment à l’élaboration de solutions qui permettront d’augmenter la capacité de production d’électricité et de mettre en place d’autres formes de production renouvelable, comme les parcs éoliens flottants. 

L’énergie électrique reste la meilleure forme d’énergie : elle est très performante et facile à transporter et à convertir. Utiliser directement l’énergie électrique telle qu’elle est produite est toujours l’option la plus efficace et la plus préférable, mais ce n’est pas toujours réaliste. Dans le cas des énergies renouvelables en particulier, la lumière du soleil et le vent ne sont pas produits 24 heures sur 24, 7 jours sur 7 ; c’est pourquoi le stockage d’énergie est un élément essentiel. Grâce au stockage, nous pouvons loger et distribuer une énergie constante et fiable aux consommateurs.

Le stockage par batterie est une pièce essentielle du puzzle des énergies renouvelables et sert deux objectifs principaux :

1. Stabilisation du réseau ou de la fréquence : Différentes sources d’énergie et charges ajoutées au réseau peuvent provoquer des fluctuations, et le fait d’avoir de l’énergie disponible à court terme peut aider à les compenser. La technologie de stabilisation est toujours en évolution - par exemple, TE est très impliquée dans l’aide aux entreprises pour développer des micro-réseaux comme une solution.

2. Compenser les périodes de faible production : lorsque le soleil ne brille pas ou lorsque le vent est immobile, l’énergie stockée dans des batteries, par exemple, peut être tirée pour stabiliser le flux d’énergie, assurant un accès constant à l’énergie.

Bien que les plans de tout grand parc solaire prévoient un élément de stockage dans des batteries, cette technologie va devenir beaucoup plus essentielle. Au cours des cinq à dix prochaines années, la production d’énergie renouvelable à l’échelle mondiale va augmenter et, avec elle, le besoin de stockage d’énergie. On s’attend à ce que le coût de production des batteries diminue encore, ce qui rendra le stockage généralisé moins coûteux qu’il ne l’est actuellement.

Le réseau électrique doit désormais faire face à un nombre croissant de sources d’énergie renouvelables, plus difficiles à prévoir. Parallèlement, l’électricité joue un rôle plus central dans la satisfaction de nos besoins quotidiens, y compris la mobilité (véhicules électriques), l’éclairage, la cuisine, le chauffage et la climatisation. Dans ce contexte, les technologies numériques jouent un rôle de plus en plus essentiel, requérant un plus grand nombre de capteurs aux points de connexion critiques du réseau électrique et de distribution. C’est pourquoi, chez TE, nos composants de connectivité ont été développés avec des technologies de capteurs intégrés ou de rétrofit.

L’accent mis au niveau mondial sur la lutte contre le changement climatique ne fera que s’intensifier, et l’intérêt pour les énergies renouvelables augmentera en même temps. TE Connectivity s’engage à fournir les innovations essentielles nécessaires pour accélérer une transition fluide vers des sources d’énergie respectueuses du carbone, désormais et à l’avenir.