Stockage d’EnR : le projet ELSA démarre l’expérimentation

Le projet européen ELSA* (Energy Local Storage Advanced system) lancé en 2015 pour développer un système de stockage stationnaire d’électricité de source renouvelable, notamment photovoltaïque, en utilisant des batteries de seconde vie couplées à un système innovant de gestion d’énergie vient de démarrer, à mi-parcours, les expérimentations grandeur nature. L’offre arrivée à maturité devrait être commercialisable à partir de début 2018.

« Avec ELSA, nous amenons les solutions de stockage réparti d’électricité à maturité », a souligné Éric Portales, coordinateur du projet ELSA chez Bouygues Énergies & Services dont le siège Challenger, à Saint-Quentin-en-Yvelines, a été le cadre d’une phase de mise au point et de test depuis un an. Prévu sur trois ans, ce projet européen a deux grands objectifs : augmenter la production locale d’énergie renouvelable, et accélérer la transition vers des réseaux d’énergie intelligents. Le stockage avec une gestion optimisée permet d’associer différentes sources d’énergie renouvelable et d’offrir des services tels que l’écrêtage des pointes de consommation, l’ajustage à la demande d’énergie, le décalage dans le temps de l’achat d’électricité, le lissage de la production d’énergie d’installations PV, la qualité de l’énergie, la compensation de puissance réactive, une réserve primaire, etc.

Le système mis au point dans le cadre d’ELSA est basé sur la récupération des batteries des lignes des véhicules électriques Renault Kangoo Z.E. et Nissan Leaf. Une unité de stockage comporte plusieurs batteries, réutilisables directement après récupération des véhicules sans modifications. La gestion informatique de l’énergie intégrée dans le système permettra de combiner des batteries de différentes capacités et qualités, et de plusieurs provenances. Le recours à des batteries en seconde vie diminue en outre aussi le coût du stockage. La solution déjà testée prolonge donc la durée de vie des batteries d’environ 5 à 10 ans en estimation moyenne, pour une utilisation de stockage dans le bâtiment une fois que leur performance laisse à désirer pour les véhicules électriques (ce qui peut arriver au bout de 5 à 10 ans, selon leur utilisation dans les véhicules et le comportement de conduite). Ce n’est qu’après cette seconde vie que les batteries partiront au recyclage final.

Les acteurs du projet comptent principalement proposer des solutions de stockage d’énergie pour les usines, les immeubles de bureaux ou le résidentiel collectif voire des quartiers urbains. Les six sites d’expérimentation sont répartis dans les cinq pays partenaires afin de couvrir tous les types d’applications possibles. Trois sont déjà opérationnels, les trois autres démarreront d’ici début 2017. Le premier est entré en service au Royaume-Uni : le site pilote du Gateshead College se compose de trois batteries de Nissan Leaf pour une capacité de 48 kWh et, notamment, d’une centrale photovoltaïque de 50 kWc en toiture de bâtiments.

Les autres sites sont :

– l’immeuble Ampere à la Défense à Paris, avec deux batteries de Kangoo d’une capacité de 32 kWh, une pompe à chaleur de 130 kW servant au chauffage et à la climatisation, une connexion au réseau de chaleur de La Défense, des panneaux photovoltaïques, un ascenseur et 30 points de recharge pour la flotte de véhicules électriques de l’entreprise ;

– l’usine de Nissan à Barcelone (Espagne), un complexe industriel de 500000 m2 pour l’assemblage de divers véhicules dont le modèle électrique e-NV200 et une consommation de plus de 100000 MWh. Dans le cadre d’ELSA, le site compte prouver la faisabilité de deux applications : un système stationnaire en combinaison avec une production d’EnR (PV et éolien) et une gestion intelligente de l’énergie pour réduire le soutirage en pointe avec 18 batteries Nissan d’une capacité totale de 432 kWh ; et un système de recharge de la flotte de véhicules guidés autonomes (AGV) électriques équipant l’usine pour alimenter les postes d’assemblage en pièces détachées afin d’améliorer la productivité de l’usine. Les AGV sont dotés d’accumulateurs plomb-acide qui, une fois déchargés, sont remplacés manuellement ; Nissan a décidé de les remplacer par des batteries lithium rechargeable à l’aide d’un système de stockage comprenant 24 batteries Nissan d’une capacité de 576 kWh et de sources EnR (PV et éolien) ;

– le centre de recherche d’E.ON au laboratoire RWTH à l’université d’Aix-la-Chapelle (Allemagne), avec six batteries Kangoo d’une capacité de 95 kWh et d’une toiture PV ;

– le quartier résidentiel Auf dem Bühl à Kempten (Allemagne), avec six batteries Kangoo d’une puissance de 66 kWh et du PV en toiture sur trois bâtiments (installé par les particuliers) ;

– la ville de Terni (Italie), où environ 20% de la consommation électrique provient de sources renouvelables et où le système ELSA pourra être testé dans le cadre d’un smart grid, avec six batteries Kangoo et des centrales photovoltaïques existant à proximité.

*Le projet ELSA est mené dans le cadre du programme européen Horizon 2020 par un groupement interdisciplinaire composé de dix entreprises et laboratoires de cinq pays européens : Bouygues Énergies & Services, Renault et Nissan West Europe, le laboratoire RWTH de l’université d’Aix-la-Chapelle (Allemagne), United Technologies Research Centre (Irlande), Engineering Ingegneria Informatica (Italie), B.A.U.M. Consult (Allemagne), ASM Terni (Italie), Gateshead College (Royaume-Uni) et Allgäuer Überlandwerk (Allemagne).