Des solutions énergétiques pour l’avenir

De nombreuses technologies pour l’avenir énergétique existent déjà – mais il s’agit de les utiliser de manière optimale. Nous présentons à titre d’exemple dix solutions qui contribuent dès aujourd’hui à un monde plus durable.

Publication le 27 mars 2023 Durée de lecture 6 min

Stockages de courte durée

Comment fonctionne la technologie?
Les stockages de courte durée stockent l’énergie pendant une période allant de quelques secondes à une journée.

Comment cette technologie contribue-t-elle à la transition énergétique?
Les stockages de courte durée permettent de lisser le «déséquilibre» entre la production et la demande au cours d’une journée et contribue ainsi à une meilleure répartition des pics de demande. Pour les solutions de site, cela permet d’augmenter l’utilisation locale de l’électricité photovoltaïque du toit et donc le degré d’autoconsommation de l’électricité.

Quelles sont les applications de cette technologie?
Entre autres, les accumulateurs et les centrales de pompage-turbinage.

À quel point cette technologie est-elle établie?
Les accumulateurs sont disponibles sur le marché en différentes tailles, capacités et technologies (par exemple lithium-ion, flux redox, accumulateur à sel) pour les utilisateurs industriels et privés. Les centrales de pompage-turbinage sont établies en Suisse depuis de nombreuses années.

Quels sont les projets en cours en Suisse?
Accumulateur stationnaire à partir de cellules de batteries de seconde vie pour la solution énergétique et de mobilité intégrale des lotissement Arrivo à Kloten. Centrales de pompage-turbinage, par exemple Linth-Limmern dans le canton de Glaris.

La solution énergétique pour le lotissement Arrivo à Kloten utilise un accumulateur à partir de cellules de batteries de seconde vie.

Stockages de longue durée

Comment fonctionne la technologie?
Les stockages de longue durée stockent l’énergie non seulement pendant quelques heures ou quelques jours, mais aussi pendant plusieurs mois.

Comment cette technologie contribue-t-elle à la transition énergétique?
En stockant l’énergie à long terme, les stockages de longue durée réduisent ce que l’on appelle le «déficit d’électricité hivernal», c’est-à-dire le déséquilibre entre, par exemple, la surproduction d’électricité par le photovoltaïque en été et le déficit de consommation en hiver, lorsque l’ensoleillement est faible.

Quelles sont les applications qui relèvent de cette technologie?
Réservoirs d’eau chaude saisonniers ou «Power-to-X». Ce terme désigne la transformation de l’électricité en d’autres formes d’énergie telles que le gaz (Power-to-Gas), la chaleur (Power-to-Heat) ou le liquide (Power-to-Liquid).

À quel point cette technologie est-elle établie?
Les pompes à chaleur fonctionnent selon le principe du Power-to-Heat et sont aujourd’hui déjà standard dans les nouvelles constructions. Des projets pilotes sont en cours de réalisation pour le Power-to-Gas et le Power-to-Liquid.

Quels sont les projets en cours en Suisse?
Test à long terme du Power-to-Gas d’Energie 360° et de l’Institut Paul Scherrer à l’installation de Zurich Werdhölzli.
Projet international et innovant avec des partenaires suisses sous la direction d’Energie 360°.

L’électromobilité comme partie intégrante de la solution énergétique intégrale

Comment fonctionne la technologie?
Les e-véhicules sont propulsés par un moteur électrique alimenté par une batterie haute tension. Il est indispensable de disposer d’infrastructures de recharge adéquates. Celles-ci ne servent pas seulement à charger l’électricité, mais aussi à la restituer – ce qui est rendu possible par un système de recharge bidirectionnelle.

Comment cette technologie contribue-t-elle à la transition énergétique?
Les voitures électriques offrent une mobilité écologique sans émissions de CO₂, à condition que l’électricité provienne de sources durables. Grâce à la connexion de recharge bidirectionnelle, la batterie de la voiture électrique devient une possibilité de stockage à usages multiples – une approche intégrale de la solution énergétique.

Quelles sont les applications de cette technologie?
La recharge bidirectionnelle transforme la voiture en un réservoir tampon mobile, ce qui permet de mieux utiliser l’énergie renouvelable et d’augmenter l’optimisation de l’autoconsommation d’électricité solaire dans les immeubles. L’excédent d’électricité solaire est ainsi stocké et prélevé pour une utilisation personnelle le soir ou la nuit.

À quel point cette technologie est-elle établie?
Selon les scénarios Swiss eMobility, en 2035, la part de marché des véhicules rechargeables sera supérieure à 90% pour les voitures neuves. L’accès aux stations de recharge est un élément déterminant pour l’achat, mais celui-ci n’est pas encore garanti partout. La technologie de recharge bidirectionnelle est obligatoire depuis des années au Japon pour tous les véhicules électriques, mais sa progression ne fait que commencer en Suisse.

Quels sont les projets en cours en Suisse?
Energie 360° propose une gestion globale de l’énergie et des solutions de recharge évolutives non seulement pour les espaces publics, mais aussi pour les gérances immobilières.

Le couplage des secteurs

Comment fonctionne la technologie?
Le couplage des secteurs n’est pas une technologie à proprement parler. On entend par là l’interconnexion intelligente des réseaux énergétiques que sont l’électricité, la chaleur, le froid, le gaz et la mobilité.

Comment cette technologie contribue-t-elle à la transition énergétique?
L’interconnexion des réseaux crée des synergies entre les sources d’énergie, ce qui accroît leur efficacité.

Quelles sont les applications de cette technologie?
Entre autres, le Power-to-X, le couplage chaleur-force et l’électromobilité.

À quel point la technologie est-elle établie?
Le couplage des secteurs est en plein essor: des projets de site conçus de manière intégrale montrent l’énorme potentiel. Les choses bougent aussi dans le domaine de l’électromobilité, comme le montre actuellement le remplacement des modèles à essence et diesel par des voitures propulsées à l’électricité. C’est là qu’a lieu une transformation, car les voitures électriques utilisent plus efficacement l’énergie investie que les voitures à combustion.

Quels sont les projets en cours en Suisse?
Couplage des secteurs dans une solution de site au quartier résidentiel de Stockacker à Reinach (BL).

La solution énergétique d’Energie 360° pour le site de Stockacker comprend le chauffage, le froid, l’électricité, l’électromobilité et une solution de gestion pratique.

Réseaux thermiques

Comment fonctionne la technologie?
Les réseaux thermiques alimentent un ensemble de plusieurs bâtiments en chaleur et/ou en froid à partir d’une source renouvelable.

Comment cette technologie contribue-t-elle à la transition énergétique?
La chaleur ou la chaleur résiduelle produite et distribuée de manière centralisée à partir de sources renouvelables réduit la dépendance aux énergies fossiles comme le gaz et le pétrole.

Quelles sont les applications de cette technologie?
L’énergie thermique des réseaux thermiques provient par exemple de copeaux de bois, de chaleur dégagée, ainsi que de l’eau souterraine ou de l’eau des lacs.

À quel point cette technologie est-elle établie?
De nombreux projets sont actuellement en cours de réalisation. Cependant, selon un rapport du Conseil fédéral de décembre 2021, le potentiel du chauffage et du refroidissement urbains en Suisse n’est exploité qu’à moitié environ.

Quels sont les projets en cours en Suisse ?
Différents projets d’interconnexion d’eau de lac autour du lac de Zurich ou par exemple le réseau énergétique EnerLac avec l’énergie du lac Léman.

Smart Grids et microgrids

Comment fonctionne la technologie?
Un Smart Grid est un réseau intelligent. Il permet aux appareils électriques ou aux sites de communiquer entre eux et avec le réseau, en tant que consommateurs et producteurs. Les microgrids sont une sous-catégorie des Smart Grids: il s’agit donc de réseaux partiels exploités de manière autonome par des producteurs et des consommateurs d’électricité individuels.

Comment cette technologie contribue-t-elle à la transition énergétique?
En communiquant entre eux, les appareils, les consommateurs et les producteurs harmonisent mieux leur consommation, nivellent les pics et économisent de l’énergie.

Quelles sont les applications de cette technologie?
Les conditions préalables aux Smart Grids et microgrids sont des compteurs intelligents (Smart Meters) qui traitent et transmettent des données numériques ainsi que des systèmes de gestion de l’énergie et des appareils qui peuvent communiquer entre eux.

À quel point la technologie est-elle établie?
De nombreux fournisseurs d’électricité suisses remplacent actuellement leurs compteurs d’électricité analogiques par des compteurs intelligents, créant ainsi les conditions d’un Smart Grid. Les appareils ménagers, les pompes à chaleur ou les installations photovoltaïques deviennent également de plus en plus intelligents.

Quels sont les projets en cours en Suisse?
L'association SmartGridready développe un label de qualité reconnu pour les produits et systèmes compatibles Smart Grid.
La solution logicielle de Smart Energy Link régule une gestion de la charge au sein des sites et optimise la consommation d’électricité solaire.

Energy as a Service

Comment fonctionne la technologie?
Energy as a Service n’est pas une technologie à proprement parler, mais un modèle de service. Les entreprises achètent des services énergétiques (par exemple de la chaleur ou de l’électricité) sous la forme d’un abonnement. Dans ce cas, le prestataire de services est responsable de la conception, de la réalisation et de l’exploitation de l’installation et facture le service à clientèle. De cette manière, les entreprises économisent des investissements en capital dans des installations énergétiques et bénéficient d’une sécurité d’investissement, de prix stables et de flexibilité.

Comment la technologie contribue-t-elle à la transition énergétique?
Grâce à une approche intégrale, le prestataire de services énergétiques garantit une solution énergétique efficace et durable pour les entreprises. Les projets sont plus susceptibles d’être lancés, car les risques sont pris en charge.

Quelles sont les applications qui relèvent de cette technologie?
En Suisse, ce service est surtout connu sous le nom de contracting pour l’énergie.

À quel point cette technologie est-elle établie?
Le contracting pour l’énergie est un marché en pleine croissance. De plus en plus d’entreprises ont recours à l’offre de services afin de maintenir la flexibilité de leurs coûts énergétiques.

Quels sont les projets en cours en Suisse?
Energie 360° offre à sa clientèle des solutions énergétiques sur mesure.
Pour le lotissement d’habitation Papillon Feuerfalter, Energie 360° a développé une solution intégrale d’énergie et de mobilité.

Energie 360° a développé et exploite une solution intégrale d’énergie et de mobilité pour la parcelle Papillon Feuerfalter. Energie 360° assume en outre le le risque financier et le risque d’exploitation.

Gestion de l’énergie et de la charge

Comment fonctionne la technologie?
La gestion de l’énergie et de la charge a pour objectif d’optimiser la consommation propre et de garantir que la puissance de raccordement ne soit pas dépassée. Cela se fait à l’aide d’une commande active qui répartit de manière optimale les flux d’énergie entre tous les consommateurs au sein d’un bâtiment ou d’un site. En raison de la multiplication des sources et des consommateurs d’énergie qui ne peuvent être contrôlés que de manière limitée, comme le photovoltaïque et l’électromobilité, la gestion de la charge gagne en importance: en fonction de la quantité d’électricité injectée, le besoin en électricité peut être décalé dans le temps du côté des consommateurs.

Comment la technologie contribue-t-elle à la transition énergétique?
Elle atténue ce que l’on appelle les pics de charge. Cela augmente l’efficacité énergétique du bâtiment.

Quelles sont les applications de cette technologie?
La gestion de l’énergie et de la charge se fait à l’aide de systèmes de commande intelligents.

À quel point cette technologie est-elle établie?
Les systèmes de gestion de la charge gagnent en importance dans le secteur du bâtiment. Ils sont un complément important aux systèmes photovoltaïques et aux pompes à chaleur et permettent de mieux coordonner ces composants.

Quels sont les projets en cours en Suisse?
Energie 360° offre une gestion de la charge pour les stations de recharge pour véhicules électriques. Outre l’optimisation de la consommation propre, elle permet à plusieurs voitures électriques de se recharger simultanément dans un garage, sans dépasser la puissance de raccordement du bâtiment.

L’énergie solaire, partie intégrante du système énergétique intégral

Comment fonctionne la technologie?
Le photovoltaïque transforme la lumière du soleil en électricité. Les installations solaires thermiques utilisent les rayons du soleil pour produire de la chaleur.

Comment cette technologie contribue-t-elle à la transition énergétique?
Le potentiel de l’énergie solaire est énorme. Il est toutefois important qu’elle fasse partie d’un système énergétique intégral. Cela signifie que les différentes applications dans le bâtiment sont reliées entre elles et intelligemment coordonnées.

Quelles sont les applications qui relèvent de cette technologie?
Photovoltaïque et thermie solaire.

À quel point cette technologie est-elle établie?
Ces dernières années, le photovoltaïque et la thermie solaire ont connu un développement considérable, en Suisse comme à l’étranger.

Quels sont les projets en cours en Suisse?
Solution énergétique et de mobilité intégrale pour Verit à Olten avec une combinaison intelligente de chaleur, d’électricité et d’électromobilité.

Une installation photovoltaïque d’une surface maximale sur les toits de ces immeubles à Olten produit désormais de l’électricité pour les ménages et l’électromobilité.

Hydrogène vert

Qu’est-ce que l’hydrogène vert?
L’hydrogène est une source d’énergie polyvalente, efficace et climatiquement neutre pour l’approvisionnement en chaleur. En réalité incolore, l’hydrogène a différentes appellations de couleur en fonction de la neutralité climatique de la production d’hydrogène. «Vert» signifie que la production est climatiquement neutre et qu’elle provient de sources renouvelables.

Comment fonctionne la technologie?
L’électrolyse sépare l’eau en ses composants, l’oxygène et l’hydrogène. L’électricité nécessaire à ce processus est produite à partir de sources d’énergie renouvelables telles que l’énergie éolienne, l’énergie hydraulique ou l’énergie solaire.

Comment cette technologie contribue-t-elle à la transition énergétique?
L’hydrogène vert est produit à partir d’électricité renouvelable et excédentaire. Il joue un rôle important dans la décarbonisation de l’approvisionnement énergétique en tant qu’agent énergétique et stockage d’énergie.

Quelles sont les applications de cette technologie?
Les domaines d’application sont la mobilité, l’industrie chimique ainsi que les piles à combustible pour l’approvisionnement en électricité et en eau chaude pour les appartements et les maisons individuelles.

À quel point cette technologie est-elle établie?
Augmentation sensible de l’importance pour la transformation durable de l’économie et la transition énergétique. Élément central de différents concepts Power-to-Gas. À long terme, l’accent sera mis sur l’hydrogène.

Quels sont les projets en cours en Suisse?
Energie 360° soutient le projet de recherche «Underground Sun Conversion – Flexible Storage», qui consiste à convertir l’énergie éolienne et solaire excédentaire en été en hydrogène, à le stocker dans des réservoirs souterrains et à en extraire de l’énergie en cas de besoin.