L’indépendance énergétique à l’échelle d’une petite île allemande

La petite île de Pellworm, située en mer du Nord et forte de 1.200 habitants, a d’ores et déjà atteint le seuil d’utilisation des énergies renouvelables fixé comme objectif par le gouvernement fédéral à l’horizon 2050 [1]. L’île produit plus de 21 gigawatt-heures, soit trois fois plus d’électricité qu’elle n’en consomme annuellement. Cependant, malgré le surplus de production, la commune dépend toujours du câble électrique sous-marin qui la relie au continent du fait de l’intermittence de ses sources propres. Le projet communal « Région intelligente Pellworm », lancé le 9 septembre 2013, vise à harmoniser la production et la consommation d’électricité sur l’île. Dans ce cadre, l’Institut Fraunhofer des technologies de l’environnement, de la sécurité et de l’énergie (UMSICHT) d’Oberhausen (Rhénanie du Nord-Westphalie) est chargé d’établir une prévision de la demande en chaleur pour des radiateurs électriques à accumulation, rechargeables et flexibles [2].

 

Sur l’île de Pellworm, on trouve, outre des éoliennes, des installations photovoltaïques et une centrale au biogaz, de nombreux radiateurs électriques à accumulation et des pompes à chaleur. On y trouvera également à l’avenir des batteries pour le stockage de l’électricité, ainsi que des compteurs intelligents, qui informeront l’utilisateur de sa consommation réelle et de sa durée de consommation. Cette combinaison d’énergies renouvelables, de différents systèmes de stockage d’énergie et de technologies intelligentes devraient, dans le cadre du projet « Région intelligente Pellworm », permettre à la ville de disposer d’une alimentation en électricité stable et rentable. Michael Metz, de l’Institut Fraunhofer UMSICHT, estime que « les différentes technologies de stockage et de mesure de la consommation constituent ici une alternative compensant la production d’électricité fluctuante à partir d’énergies éolienne et solaire. Elles pourront ainsi satisfaire à l’avenir l’approvisionnement régional, de sorte que Pellworm sera largement auto-suffisante en termes de consommation d’énergie. Nous sommes engagés dans la création d’un modèle pour l’utilisation de radiateurs électriques à accumulation en tant que dispositifs de stockage flexibles ».

 

Normalement, les radiateurs électriques à accumulation stockent l’électricité de nuit, provoquant le chauffage de briques situées dans le radiateur. Pendant la journée, lorsque la demande de chauffage est la plus élevée, les briques dégagent la chaleur. La capacité de stockage de l’appareil permet de choisir le moment de la charge en électricité. Ceci permet de répondre aux périodes de surpoduction des énergies renouvelables sans influencer l’approvisionnement en chauffage des pièces. « La charge en chaleur doit prioritairement avoir lieu lorsqu’une importante quantité d’électricité renouvelable est injectée sur le réseau. Des prévisions d’injection d’électricité renouvelable et de demande en chaleur fiables sont nécessaires au contrôle intelligent et coordonné de la production et la consommation d’électricité », explique Maike Hasselmann, du département de l’énergie à l’Institut UMSICHT. La scientifique et ses collègues développeront ainsi un module de prédiction de la demande en chaleur pour radiateurs électriques à accumulation. « Nous prévoirons, en tenant compte de la température extérieure, la demande en chaleur, le niveau minimal de charge en chaleur des radiateurs pour répondre à cette demande et le niveau maximal de charge en chaleur atteignable ». Les expériences tirées de la mise en service et du fonctionnement de ce dispositif seront également prises en compte dans l’analyse de la transférabilité de cette approche à d’autres régions.

 

Le projet « Région intelligente Pellworm » est l’un des projets phares de l’initiative pour le stockage d’énergie lancée conjointement par le Ministère fédéral de l’économie et de la technologie (BMWi), le Ministère fédéral de l’enseignement et de la recherche (BMBF) et le Ministère fédéral de l’environnement (BMU) et menée par un large réseau d’innovation issu de l’industrie et de la science.

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[1] Le gouvernement fédéral s’est fixé deux objectifs en termes d’utilisation des énergies renouvelables à l’horizon 2050 : ces sources d’énergie devront alors représenter 60% de la consommation d’énergie finale et 80% de la production d’électricité.

[2] Un accumulateur de chaleur est un appareil accumulant la chaleur pour la restituer ensuite. Ce principe est notamment utilisé dans des appareils de chauffage électrique, qui contiennent une masse importante de matériaux réfractaires (souvent sous forme de briques). Ces matériaux sont chauffés par des résistances électriques au cours des « heures creuses », périodes de bas tarif du prix de l’électricité. La chaleur accumulée est ensuite restituée par convection.

 

Pour en savoir plus, contacts :

 

– Pour plus d’informations sur ce projet, voir le site internet qui y est consacré (en allemand) : http://www.smartregion-pellworm.de/home.html
– Maike Hasselmann, département de l’énergie, Institut Fraunhofer UMSICHT – tél. : +49 208 8598 1488 – email : maike.hasselmann@umsicht.fraunhofer.de

 

Sources :

 

« Kleine Insel setzt auf erneuerbare Energie », communiqué de presse de l’Institut Fraunhofer UMSICHT – 09/09/2013 – http://redirectix.bulletins-electroniques.com/STdm3

 

Rédacteurs :

Hélène Benveniste, helene.benveniste@diplomatie.gouv.fr – https://www.science-allemagne.fr/