Développement des énergies renouvelables

Pour la première fois, il existe un aperçu actuel des projets de développement des énergies renouvelables en Suisse. Mais il n’y a pas que la production qui doit augmenter, l’énergie doit aussi pouvoir être stockée. Et c’est là que des chercheurs de l’ETH et de l’Empa présentent une option intéressante.

L’exploitation agricole innovante de la famille Wyss à Ittigen BE montre comment produire sa propre énergie et boucler la boucle grâce à l’utilisation d’un camion de biogaz. Source : CNG-Mobility.ch

La Suisse a besoin d’énergies renouvelables provenant des sources les plus diverses, du biogaz à l’hydrogène vert en passant par le solaire et l’éolien, pour couvrir ses besoins et surtout réduire ses émissions de CO₂. C’est la seule façon pour elle d’atteindre l’objectif net zéro en 2050. Huit organisations actives dans les domaines de l’énergie, de l’environnement et de l’économie, dont AEE Suisse, Swisscleantech, Swisspower et l’Association suisse de l’industrie gazière, ont récemment démontré de manière impressionnante la nécessité d’agir dans le domaine de la production de biogaz.

Source : AES

Le potentiel d’énergie neutre en CO2 à partir d’engrais de ferme et de déchets biologiques pour une agriculture plus respectueuse du climat et l’approvisionnement en production d’énergie indigène est également loin d’être épuisé. L’année dernière, les installations de biogaz agricole ont tout de même contribué à la production d’électricité suisse à hauteur de 168 GWh et ont ainsi permis d’économiser plus de 82 000 tonnes d’émissions de CO2. Mais pour garantir à long terme la neutralité climatique et la sécurité de l’approvisionnement, il faut investir rapidement et massivement dans les énergies renouvelables.

Michael Wider, Président de l’AES (Alpiq Holding SA), attire également l’attention sur les conditions-cadres difficiles et les obstacles que doivent surmonter les projets d’énergie renouvelable. Source : AES

D’ici 2050, la Suisse aura en outre besoin de beaucoup plus d’électricité. Il faut notamment combler une pénurie d’électricité d’au moins 37 TWh grâce à l’hydraulique, au solaire et à l’éolien ; plus de la moitié en hiver selon une étude de l’Association des entreprises électriques suisses (AES). Certes, les bons projets ne manquent pas en Suisse, comme le montre un aperçu : 34 projets hydroélectriques, 39 installations photovoltaïques alpines au sol prévues, 28 projets éoliens et tout de même trois projets de biomasse sont dans le pipeline. En les additionnant, on obtiendrait une production annuelle de 4 térawattheures et au moins 3,4 TWh d’électricité supplémentaire en hiver.

En Suisse, les installations de biogaz sont même parfois approvisionnées en nouveau substrat de manière neutre en CO2, comme le montre l’exemple du Scania GNC avec du biogaz dans le réservoir. Source : CNG-Mobility.ch

Cela n’a pas l’air mal, mais «on sait que ce qui est prévu n’est pas encore construit. Sachant que les obstacles administratifs sont élevés et que pratiquement chaque projet d’extension se heurte à une forte résistance et à des années de litiges juridiques», explique Michael Wider, président de l’AES (Alpiq Holding SA). «La nouvelle liste doit permettre de savoir si l’extension aura lieu ou non dans la réalité». La visualisation et la liste des projets sont développées en permanence et complétées par de nouveaux projets. On peut donc espérer que quelques projets de biogaz viendront également s’ajouter à cette carte suisse.

Outre la production d’énergie renouvelable dans tous les secteurs, il faut également résoudre le défi de savoir comment la rendre stockable. C’est là que l’étudiant en master de l’ETH Josien de Koning, avec l’expertise et les outils des chercheurs de l’Empa, fournit une approche passionnante avec le système «Power-to-Hydrogen-to-Power» (P2H2P). «Le réseau électrique suisse présente actuellement une surproduction en été, alors que nous dépendons des importations en hiver. Ce déséquilibre va encore s’accentuer avec l’électrification et le remplacement des centrales nucléaires par des sources d’énergie renouvelables», explique Josien de Koning. «Il est important de trouver des solutions pour y remédier».

Dans le réservoir géologique de Gampern en Haute-Autriche, l’excédent d’électricité solaire d’environ 1000 maisons individuelles pourra à l’avenir être stocké de manière saisonnière. Cette capacité de stockage volumineuse du “Underground Sun Storage” est à peine visible en surface. Source : RAG

Leur approche avec P2H2P : convertir l’électricité – idéalement l’électricité excédentaire – en hydrogène, la stocker ainsi et en tirer à nouveau de l’électricité en cas de besoin. Avantage : contrairement à d’autres méthodes de stockage comme les batteries, l’énergie peut être stockée pendant des mois sans perte. «Dans mon travail, je voulais savoir s’il était judicieux d’intégrer une telle solution dans un système énergétique», ajoute-t-elle. Résultat : l’installation P2H2P d’un immeuble d’habitation à Obersiggenthal (AG) est capable, comme souhaité, d’équilibrer le déséquilibre énergétique. Les batteries et l’accumulateur thermique absorbent les variations quotidiennes, l’accumulateur d’hydrogène les variations saisonnières. Mais le système ne peut pas encore être exploité de manière rentable. «Il est tout à fait possible qu’en 2040, le système P2H2P se situe dans une fourchette acceptable en termes de prix et d’émissions de CO2», déclare toutefois la chercheuse de l’ETH avec confiance. (jas, 2 octobre 2023)