Profil: Comprendre les énergies renouvelables de demain

Lorsque nous parlons de sources d'énergie renouvelables, nous distinguons principalement trois principales sources d'énergie disponibles, à savoir l'énergie hydroélectrique, l'éolien et le solaire. Celles-ci se renouvellent naturellement, de sorte que, jour après jour, les rivières continuent de couler, le soleil de briller et le vent de souffler. Chez TE, nous entendons principalement le solaire et l’éolien lorsque nous parlons d’énergies renouvelables. 

Lorsque nous nous référons à la mise en œuvre, nous entendons la mise en œuvre industrielle. De mon point de vue, il a simplement fallu un certain temps pour réduire les coûts. Ainsi, par exemple, des subventions ont d'abord été nécessaires pour installer et développer l'énergie solaire à grande échelle. En réalité, de nos jours, le coût global de la production d'électricité par le photovoltaïque est déjà le plus bas, avec un retour sur investissement plus favorable dans les régions qui s'y prêtent. Donc avec beaucoup de soleil.  

D'une part, les énergies renouvelables doivent tout simplement devenir financièrement attrayantes. Le retour sur investissement moyen d’une centrale photovoltaïque classique se situe entre 10 et 20%. La plupart des centrales solaires remboursent le coût de leur installation en 5 à 10 ans et bénéficient ensuite d'au moins 30 ans d'électricité gratuite. D'un autre côté, les gens sont de plus en plus conscients des effets du changement climatique et, plus récemment, des effets de notre dépendance à l'égard des combustibles fossiles. Au cours des 50 dernières années, nous avons été confrontés à une multiplication par cinq des catastrophes météorologiques. Ces catastrophes se produisent désormais beaucoup plus près de chez nous et ont amené les entreprises, les gouvernements et les communautés de toute la planète à se concentrer sur la recherche de solutions plus durables. Je tiens également à souligner que la récente crise ukrainienne pourrait accélérer la tendance de l'Europe à se tourner vers les énergies renouvelables, alors qu'elle cherche à réduire sa dépendance vis-à-vis du gaz russe.    

L'une d'entre elles est la fluctuation des sources d'énergie que sont le vent et le soleil. Comme le soleil n’est pas toujours présent et que le vent est quelquefois calme, pendant ces périodes, la production d'énergie est inférieure à la puissance installée d'une éolienne ou d'une centrale photovoltaïque. Par conséquent, ces fermes ont besoin d'une source d'alimentation de secours, comme, par exemple, un stockage à grande échelle. Ces fermes peuvent également être jumelées avec d'autres sources d'énergie qui peuvent se remplir pendant ces périodes. Les fermes solaires, par exemple, ont une capacité comprise entre 10 et 25 %. Cela signifie que, selon l'emplacement, elles produisent de la puissance maximale de l’ordre de 10 à 25% du temps au cours de l'année. L'énergie nucléaire en comparaison est à 90%, donc environ 3,5 fois plus fiable que l'énergie solaire. Pour vous donner un autre exemple, le plus grand parc éolien offshore du monde est actuellement Hornsea 2, en mer du Nord, qui a une puissance installée de 1,2 gigawatt. Si l'on suppose que sa capacité est d'environ 40 %, on peut s'attendre à ce qu'il alimente environ 400 000 foyers aux USA ou 1,1 million de foyers dans l'UE.  

Avec la solution de raccordement centralisé personnalisable, nous pourrions réduire le coût d'installation jusqu'à 40 %. Cela peut être un facteur décisif majeur pour la concrétisation de ces projets. Grâce à cette solution, nous avons simplifié l'architecture conventionnelle des centrales photovoltaïques en combinant les strings de panneaux photovoltaïques directement au niveau de la connexion principale, et en réduisant ainsi le nombre de câbles nécessaires. Cela permet également de centraliser les boîtiers de raccordement, en les regroupant au niveau de l'onduleur, ce qui améliore encore la sécurité, l'efficacité et le coût total de possession du parc solaire. En conséquence, nos clients ont pu économiser des millions de dollars en matériaux, en coûts d'installation et de maintenance, sans compter les économies qu'ils ont réalisées grâce à une gestion plus efficace de leurs opérations. 

La taille des éoliennes ne cesse d'augmenter, passant d'environ trois mégawatts en 2010 à 14 mégawatts aujourd'hui, et l'on prévoit qu'elle atteindra 20 mégawatts d'ici 2030. La plus grande éolienne au monde est l'Haliade-X, une éolienne de 14 mégawatts avec un facteur de capacité de 60 à 64 %. Elle est capable d’alimenter un domicile pendant deux jours rien qu'avec une seule rotation. Il est clair que la tendance est à la production d'énergie éolienne en mer, car la vitesse du vent y est généralement plus stable que sur terre, ce qui permet de disposer d'une source d'énergie plus fiable. Parallèlement, la demande d'énergie éolienne terrestre a diminué, car la taille des éoliennes n'a cessé de croître, ce qui a amplifié les réticences du grand public et compliqué la mise en conformité avec les réglementations locales. Comme par exemple en Allemagne où les éoliennes doivent être situées à une distance dix fois supérieure à leur hauteur de la maison la plus proche.  

Pour répondre à votre question sur la contribution de TE : chez TE, nous avons apporté les solutions de connectivité appropriées en termes de taille, de niveau de tension et de fiabilité. Ces éoliennes et ces connexions ont besoin de performances fiables tout en résistant aux abus constants de l'eau salée corrosive et aux tempêtes de plus en plus violentes. Il est également extrêmement coûteux de faire venir le personnel et l'équipement par hélicoptère pour l'installation. Ces défis augmentent l'importance de répondre aux besoins de maintenance de manière rapide, fiable et aussi peu fréquente que possible. Par ailleurs, plus le nombre d'éléments préinstallés est important, mieux c'est. Pour relever ces défis et minimiser les coûts, nous avons mis au point des systèmes de connexion à la fois efficaces et résistants, avec une installation simplifiée. Par exemple, un seul ouvrier est nécessaire pour installer notre connecteur de commutation haute tension pour les éoliennes offshore. Ces gains d'efficacité contribuent réellement à rendre l'énergie éolienne plus compétitive du point de vue des coûts et de la fiabilité par rapport aux sources d'énergie traditionnelles et incitent les parties prenantes à effectuer la transition. Parallèlement, nous travaillons sans relâche à la mise au point de solutions qui permettront d'augmenter la capacité de production d'électricité et de développer d'autres formes de production d'énergie renouvelable, telles que les parcs éoliens flottants.   

TE est présent dans le secteur de l'énergie depuis plus de 60 ans et a toujours travaillé en étroite collaboration avec les installateurs, comprenant leurs besoins et leurs points faibles, le coût total de possession - en fait, c'est dans l'ADN de TE de développer constamment des solutions qui répondent à ces besoins. La solution de raccordement centralisé personnalisable pour l'énergie solaire ou le connecteur d'appareillage haute tension pour les éoliennes offshore permettent tous deux de simplifier l'installation et de réaliser des économies significatives tout en garantissant une fiabilité maximale. De plus, nous disposons d'un programme de formation professionnelle pour les installateurs. À l'échelle mondiale, nous formons chaque année plus de 2 500 personnes aux produits de haute et moyenne tension. 

L'espace disponible pour l'installation des énergies renouvelables devient de plus en plus un défi. C'est pourquoi la tendance est aux solutions offshore flottantes pour l'éolien et le solaire. Ces solutions s'accompagnent de nouveaux défis plus exigeants, avec des exigences environnementales accrues pour les connexions et des tensions plus élevées à gérer. Aujourd'hui, nous sommes à 72 kilovolts pour les connexions à haute tension, et pour la nouvelle génération, il sera question de 132 kilowatts. Ce qui représente à peu près le double. C'est passionnant pour tous les ingénieurs. Une fois de plus, nous pouvons être à la pointe de la technologie avec de nouveaux matériaux, de nouvelles conceptions de connecteurs, de nouveaux systèmes de surveillance, et contribuer ainsi à un monde meilleur et plus respectueux de l'environnement.  

Je pense que nous pouvons nous attendre à une relation plus harmonieuse entre la capacité et la demande. Ainsi, les réseaux d'énergie sauront d'une part où, quoi et combien d'énergie est disponible et d'autre part, combien et où se trouve la demande ? Par conséquent, les systèmes de gestion de la source et de la charge travailleront plus étroitement ensemble pour un fonctionnement sans faille afin que l'électricité reste disponible.  Le réseau électrique doit désormais faire face à un nombre croissant de sources d'énergie renouvelables plus difficiles à prévoir. Nous en avons évoqué ce sujet un peu plus haut. Dans le même temps, l'électricité joue un rôle de plus en plus central dans la satisfaction de nos besoins quotidiens, y compris en matière de mobilité. Il suffit de penser aux véhicules électriques, à l'éclairage, à la cuisine, au chauffage et à la climatisation. Dans ce contexte, je pense que les technologies numériques joueront un rôle de plus en plus essentiel et nécessiteront un plus grand nombre de capteurs aux points de connexion critiques du réseau d'électricité et de distribution. C'est pourquoi, chez TE, nos composants de connectivité ont déjà été développés avec des technologies de capteurs intégrés ou ont été mis à niveau.