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Sylvain Lemofouet au coeur du système de stockage d'énergie HyPES. © Alain Herzog / EPFL

12.05.14 - Développé à l'EPFL depuis 2002, le stockage d'énergie sous forme d'air comprimé est en mesure de répondre aux besoins des réseaux utilisant de plus en plus d'électricité d'origine renouvelable. Le Canton de Vaud soutient à hauteur de 1,66 million de francs la fabrication d'installations pilotes à l'EPFL et à Lausanne.

Nécessaire dans la perspective d'une sortie du nucléaire, l'électricité d'origine solaire ou éolienne souffre d'un problème: elle est volatile. Et offre ses pics de disponibilité à un moment qui ne correspond généralement pas à celui des pics de consommation.

Le stockage de cette énergie en vue de sa réutilisation au moment opportun est donc un enjeu crucial. De nombreuses pistes sont explorées, allant des batteries électrochimiques au pompage-turbinage dans les lacs de barrage. 

Au Laboratoire d'électronique industrielle (LEI), son directeur Alfred Rufer travaille depuis plus de dix ans sur un système de stockage original: de l'air comprimé. L'utilisation d'un piston hydraulique – au lieu d'un piston mécanique c'est de l'eau qui, pompée dans un cylindre, comprime l'air dans l'espace restant – confère au système un rendement optimal, générant beaucoup moins de pertes sous forme de chaleur. Stocké dans des bouteilles, l'air à haute pression peut être conservé sans pertes jusqu'au moment où il sera nécessaire de générer à nouveau de l'électricité, par détente dans ce même cylindre. «L'un des avantages de notre système est qu'il ne nécessite pas de matériaux rares. En outre sa robustesse lui confère une grande longévité», explique Alfred Rufer.

Système «clés en mains»
Sylvain Lemofouet, qui a réalisé sa thèse de doctorat au LEI, a fondé la start-up Enairys Powertech pour développer ce principe et créer des unités «clés en mains» de stockage et de restitution d'énergie électrique. Ainsi est né le projet HyPES.

Son premier prototype est sorti du laboratoire en 2007. En 2011, une unité de dimension industrielle pouvait absorber une puissance électrique de 10'000 Watts pour la stocker sous forme d'air comprimé. Cette année, un pilote d'une puissance de 25 kW sera installé à la centrale photovoltaïque de Mont-Soleil (JU). «On parle en énergie que le système peut absorber et restituer instantanément plutôt qu'en capacité de stockage, car celle-ci peut être étendue à peu de frais: il suffit de rajouter des bouteilles», précise Sylvain Lemofouet.

A l'avenir, des installations à 250, puis 2500 kW verront le jour. «Les capacités que nous pourrons fournir seront adaptées à des unités de production décentralisées telles que des parcs solaires sur des entrepôts ou des parcs éoliens», ajoute Sylvain Lemofouet.

En phase avec la politique cantonale
Ce 12 mai 2014, lors d'une conférence de presse organisée à l'EPFL, l'Etat de Vaud a annoncé son soutien au développement du système HyPES, sous la forme d'une subvention de 1,66 millions de francs et d'un accompagnement destiné à favoriser l'entrée sur le marché des dispositifs HyPES. Ce projet s'inscrit dans le cadre du volet «Hautes écoles» du programme «100 millions pour les énergies renouvelables et l'efficacité énergétique». Conseillère d'Etat en charge du Département du territoire et de l'environnement, Jacqueline de Quattro a salué ce concept, dont le soutien «illustre la cohérence de la politique énergétique cantonale, les systèmes de stockage de l’énergie, tels que celui-ci, s'articulant parfaitement dans une vision à long terme du réseau électrique futur.»

Cette manne permettra non seulement la réalisation – en collaboration avec la HEIG-VD à Yverdon-les-Bains – d'une nouvelle installation au sein même de l'EPFL, mais également, en partenariat avec les Services industriels de Lausanne (SIL), d'une deuxième unité de 25 kW, installée en ville dans le courant de 2015.

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