Transition énergétique en Allemagne : quelques pistes concrètes

Accéléré par la décision  d’abandonner totalement l’énergie nucléaire avant 2022 et de parvenir à une réduction des émissions de gaz à effet de serre d’au moins 80% d’ici 2050, l’Energiewende (tournant énergétique) allemand nécessite la mise en place d’une ambitieuse politique d’efficacité énergétique, associée au déploiement d’innovations technologiques. Parmi les pistes envisagées,  le stockage des énergies renouvelables et les réseaux intelligents (smart grids) constituent deux domaines de pointe dans lesquels l’Allemagne entend développer un leadership mondial.

Augmenter l’efficacité énergétique des sources de production renouvelables en stockant les surplus

Le stockage de l’énergie produite à partir de sources renouvelables revêt une importance fondamentale, l’enjeu principal étant de compenser l’intermittence de leur production qui oblige aujourd’hui à recourir à des solutions fortement émettrices de CO2. Pour réussir à stocker le surplus, deux solutions émergent depuis quelques années en Allemagne : les technologies du « Power to gas » et du « Power to heat ».

Le « Power-to-gas », ou « hydrogène du vent », repose sur le principe d’un électrolyseur qui utilise le surplus d’électricité d’une éolienne pour produire de l’hydrogène, qui est aussitôt stocké. Combiné à du CO2, l’hydrogène peut être transformé en méthane. Ce gaz de synthèse peut ensuite être injecté dans le réseau de distribution de gaz ou transformé en électricité lors de pics de consommation. Alors qu’une première centrale « hybride » a été inaugurée en octobre 2011 à Prenzlau, d’autres modèles voient le jour. A Emde, un projet vise notamment à combiner cette technologie avec l’utilisation des gaz de fermentation issus des bassins de décantation de la station d’épuration la commune. Ces gaz de décantation contenant du CO2 et du méthane, la production de gaz sur un même site s’en trouve augmentée et facilitée.

Le « Power to heat » demeure pour l’instant à un stade plus expérimental. Il reprend le principe des pompes à chaleur, qui permet de déplacer une quantité de chaleur d’un lieu de production à un lieu de consommation par un dispositif thermodynamique.

Les smart grids au cœur de la transition énergétique allemande

A l’inverse du modèle français, la production, le transport et la distribution d’électricité en Allemagne ne sont pas centralisés mais divisés entre plusieurs acteurs importants, répartis en sous-ensembles régionaux. Le développement des énergies renouvelables nécessite une meilleure coordination entre ces acteurs au niveau fédéral, notamment pour pallier l’intermittence des productions.  En 2006, le gouvernement a décidé d’investir près de 15 milliards d’euros dans un important projet appelé « E-energy : ICT-based Energy system of the future », qui comporte trois objectifs prioritaires (source : Commission de régulation de l’énergie) :

  • La création d’un marché pour les transactions entre les différents acteurs des systèmes « intelligents »
  • Les transferts d’information et la réalisation de transactions en temps réel
  • Le développement d’interfaces entre les différents systèmes afin de permettre des contrôles indépendants, la mutualisation de la maintenance et le développement de régulations couvrant l’ensemble du système

Des régions pionnières en matière de réseaux intelligents ont été identifiées et un premier bilan positif a pu être établi lors du second congrès « E-energy » en 2011. A travers des projets pilotes, ces régions doivent démontrer, sur le long terme, la pertinence des technologies de smart grids dans un ensemble décentralisé. On retiendra notamment :

  • La région de Cuxhaven avec le projet « eTelligence », qui vise à améliorer la gestion de l’énergie produite
    • La région de Harz avec le projet « RegModHarz, qui déploie un  système de prévision des ressources solaires et éoliennes
    • La région du Rhin-Ruhr avec le projet «E-DeMa », qui développe des démonstrateurs de systèmes énergétiques décentralisés
    • La région du Bade-Wurtemberg avec le projet « MeRegio » qui cherche à réduire les émissions de gaz à effet de serre au minimum

Il existe de nombreuses autres initiatives à l’instar de celle de la ville de Norderstedt, qui a mis en place un système d’autogestion de l’électricité pour les particuliers et les professionnels. Ceux-ci peuvent choisir le type d’électricité (renouvelable ou non) qu’ils consomment et les conditions tarifaires, les incitant par là même à modérer leur consommation lors des pics. Au global, ces différentes innovations ont toutes pour objectif l’optimisation de la consommation d’énergie grâce à l’utilisation des nouvelles technologies.

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