Le power-to-gas comme technologie clé

Les stockages sont essentiels pour négocier le virage énergétique. Les centrales de pompage-turbinage ou les batteries peuvent aussi apporter une contribution importante. Mais comment utiliser l’électricité solaire produite en été durant les mois d’hiver? En rendant possible le transfert d’énergie intersaisonnier, le power-to-gas s’impose comme une technologie clé du couplage des secteurs.

Le power-to-gas permet de stocker sous la forme de méthane ou d’hydrogène le courant produit en excédent à partir de sources renouvelables, ce qui n’est pas possible avec des batteries. Les centrales de pompage-turbinage ont un autre rôle à jouer; des considérations économiques font que ces installations ne sont pas utilisées pour le stockage saisonnier.

La mise en réseau des systèmes énergétiques – on parle de couplage des secteurs ou de convergence des réseaux – recèle un gros potentiel. L’électricité, la chaleur, le gaz et la mobilité sont aujourd’hui pour l’essentiel des domaines considérés isolément les uns des autres et qui fonctionnent encore largement en mode cloisonné. En les reliant de manière intelligente, on ouvre des possibilités inédites d’intégration des énergies renouvelables dans les systèmes énergétiques et de réduction des émissions de CO₂. Le power-to-gas est une technologie clé qui permet cette convergence des réseaux.

Selon le scénario «Nouvelle politique énergétique» de l’Office fédéral de l’énergie, le courant excédentaire produit durant le semestre d’été 2050 se montera à 9,27 TWh, ce qui correspond à environ 15% de la consommation d’électricité attendue en 2050. Une part importante de cette énergie peut être utilisée dans l’industrie, le bâtiment et la mobilité grâce au power-to-gas et contribuer à la décarbonisation de ces secteurs.

Un déséquilibre croissant entre la production d’électricité en été et la consommation en hiver se dessine pour l’avenir de la Suisse, vu que le photovoltaïque et les centrales électriques au fil de l’eau produisent principalement en été. De plus, l’énergie en ruban diminue avec l’abandon du nucléaire. Dans ce contexte, le stockage saisonnier est un grand défi. Le power-to-gas, technologie au coeur du couplage des secteurs, permet un stockage saisonnier en transformant le courant en gaz et apporte ainsi une contribution importante à la sécurité d’approvisionnement de la Suisse. Le couplage des secteurs impose donc comme une pièce importante du puzzle à l’appui des objectifs de la Stratégie énergétique 2050 et de la réalisation des objectifs de l’accord de Paris sur le climat.

Une récente étude de l’agence allemande pour l’énergie (Deutsche Energie-Agentur, dena) sur le thème du virage énergétique confirme clairement que le système qui s’appuie sur la combinaison de différents agents, infrastructures et applications énergétiques est moins cher qu’un système qui s’appuie sur une part très élevée d’électrification dans tous les secteurs de consommation. L’étude de la dena confirme aussi qu’une approche intersectorielle et globale est très judicieuse du point de vue de la protection du climat.