Les Défis du CEA n°241 jui/aoû 2020
Les Défis du CEA n°241 jui/aoû 2020
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°241 de jui/aoû 2020

  • Périodicité : mensuel

  • Editeur : CEA

  • Format : (200 x 255) mm

  • Nombre de pages : 36

  • Taille du fichier PDF : 3 Mo

  • Dans ce numéro : dossier énergies, pour un mix décarboné.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

Dans ce numéro...
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24 ÉNERGIES À chaque territoire son énergie Le point avec Mehdi Gmar, directeur de CEA Tech en régions, institut qui permet aux entreprises, et aujourd’hui aux territoires, d’avoir accès à toutes les technologies du CEA. CEA Tech en régions Institut de la Direction de la recherche technologique du CEA. CEA-Liten Laboratoire d’innovation pour les technologies des énergies nouvelles et les nanomatériaux (Grenoble). Quelle est la problématique énergétique au niveau local ? Les territoires ne se ressemblent pas. Leurs besoins (industries, population, climat) et leurs ressources (vent, soleil, biomasse) se déterminent localement et appellent des réponses adaptées. Aux collectivités – métropoles, départements, régions – désormais tenues d’élaborer leur propre plan Énergie, le CEA propose un accompagnement sur-mesure afin de concevoir des « boucles énergétiques locales » s’intégrant dans le système énergétique national. Comment en êtes-vous venus à parler de transition énergétique avec les régions ? Le rôle d’expertise du CEA auprès des collectivités est apparu spontanément il y a quelques années. Elle résulte de la mission originale de notre institut, à savoir le transfert des technologies vers les entreprises, en particulier les PME. La proximité avec les élus et les relations de confiance se sont ainsi construites localement sur différents projets. L’énergie étant l’un des cœurs du métier du CEA, connu pour tel, les décideurs politiques se sont naturellement rapprochés de nous sur ce sujet. Depuis la loi relative à la transition énergétique pour la croissance verte de 2015 (LTECV), à laquelle le CEA a notamment contribué, le rôle des collectivités territoriales dans la lutte contre le changement climatique a été renforcé. Cette loi a instauré le plan climat-air-énergie territorial (PCAET) pour que tous les aspects des projets de territoire soient passés au crible d’un filtre « climat-énergie ». Il s’agit de garantir une politique cohérente en la matière. Or, la problématique énergétique est très complexe à mettre en œuvre. Et nous sommes en mesure de les accompagner. Comment cela se passe-t-il concrètement ? Une collectivité exprime par exemple une demande  : « je veux faire une feuille de route pour l’hydrogène, ou pour les batteries, comment pouvez-vous y contribuer ? ». Nous les mettons alors en relation avec les bonnes personnes en leur proposant nos meilleures compétences. Par exemple, une équipe du CEA-Liten a développé un ensemble d’outils numé- LES DÉFIS DU CEA #241 riques d’aide à la décision multi-énergies et multi-échelles pour les territoires, en fonction du contexte économique, technique et environnemental. Ils permettent d’étudier telle ou telle architecture, d’évaluer différentes options, ici la biomasse, là le photovoltaïque, etc. Nous pouvons identifier les technologies des laboratoires du CEA qui sont transférables et nous pouvons aider les collectivités à définir les feuilles de route possibles et les plus pertinentes. Mais la décision appartient in fine au politique. Le CEA participe également à la construction de pilotes et démonstrateurs… En effet, en plus des grands projets à Dunkerque et Grenoble (voir encadrés), je peux citer Toulouse où un démonstrateur d’électrolyseur haute température (EHT) pour produire de l’hydrogène à partir d’électricité décarbonée va être lancé. Autre exemple, celui de la région PACA qui, située en bout de réseau, a une alimentation électrique fragile. Elle envisage donc d’exploiter son climat pour développer de vastes fermes solaires et produire ainsi de l’hydrogène qui sera stocké en sous-sol dans des cavités salines naturelles (projet Manosque Hygreen). Les Pays de la Loire ont également une feuille de route hydrogène, pour laquelle nous montons localement une plateforme de « marinisation » des systèmes énergétiques afin de confronter des systèmes de conversion (pile à combustible ou autre) à un environnement agressif, salé, humide, corrosif, avec des fumées particulières. En matière de chauffage urbain, la régie d’électricité de Metz, l’UEM, travaille également avec nous. En résumé, aucune boucle énergétique locale ne ressemblera exactement à une autre, mais le CEA dispose d’expertise sur différentes technologies, de compétences et d’un solide réseau de partenaires industriels pour contribuer à toutes ! « Le rôle des collectivités locales a été renforcé en matière d’énergie. »
Grhyd LES DÉFIS DU CEA #241 ÉNERGIES DUNKERQUE Vent, hydrogène et chaleur À Dunkerque, le CEA intervient dans deux grands projets énergétiques. Tout d’abord le projet Grhyd, lancé en 2014 pour produire de l’hydrogène à partir de l’électrolyse de l’eau. « L’électricité proviendra de sources renouvelables intermittentes, en particulier d’un champ d’éoliennes offshore à venir », précise Patrice Tochon, chef de programme à la DES. L’hydrogène ainsi produit est mélangé à du gaz naturel et injecté dans un réseau de distribution local. Une centaine de nouveaux logements devraient être chauffés ainsi dans le quartier de Cappelle-la- Grande. Une autre partie de l’hydrogène, à hauteur de 20% mélangée à du gaz naturel, forme de l’Hythane destiné à une flotte de bus municipaux. ↑ Ci-dessus GRENOBLE Batteries de stockage d’énergie produite par Modélisation, simulation et gestion des réseaux solaire photovoltaïque, Profitant de l’implantation des grandes industries sur le centre CEA de Grenoble. – en particulier une aciérie – pourvoyeuses de chaleur fatale (chaleur issue de sites industriels et non exploitée localement), Dunkerque a par ailleurs développé un des premiers réseaux de chaleur de France. Le CEA est impliqué dans le projet Chaddi (Chaleur dunkerquoise digitale) qui vise à équiper les réseaux existants, à Dunkerque et Grande- Synthe, de systèmes de pilotage en temps réel prenant en compte les variations de la demande. Le CEA s’appuiera pour cela sur ses compétences en modélisation, simulation et gestion de réseaux complexes. « Nous voulons faire monter les compétences en réseaux de chaleur dans la région. Dans quelques années, la R&D locale sera en mesure de ↓ Ci-dessous proposer de nouvelles briques technologiques », Démonstrateur de affirme Mehdi Gmar, directeur de CEA Tech en power-to-gas Ghryd régions. (Dunkerque). Vers une chaleur totalement verte « Nous collaborons depuis six ans avec la Compagnie de chauffage de Grenoble », se rappelle Patrice Tochon. La métropole iséroise a en effet installé le deuxième plus important réseau de chaleur urbaine de France. Le système exploite d’une part la chaleur fatale récupérée auprès des industries de la plateforme chimique de Pontde-Claix, d’autre part des chaufferies utilisant très majoritairement – à hauteur des trois quarts aujourd’hui – des sources renouvelables, le but étant d’arriver à 100% d’énergies renouvelables en 2033. Au menu des apports du CEA  : un logiciel de pilotage intelligent, à base de modélisation fine, prenant en compte les variations de la demande, le développement et l’intégration du stockage thermique, l’intégration du solaire thermique sur le réseau et l’usage du bois en fin de vie en tant que combustible à la place du bois noble. « Nous réfléchissons aussi au couplage avec les réseaux d’électricité et de gaz, notamment le power-to-heat (électricité vers chaleur) et le power-to-gas (électricité vers gaz) avec des démonstrateurs prévus d’ici 2021 », ajoute Patrice Tochon. Guillaudin/CEA 25



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