Solaire, stockage et pompes à chaleur se déploient dans l’Arctique

D’après pv magazine international.

Des scientifiques du National Renewable Energy Laboratory (NREL) américain et du Renewable Energy Alaska Project ont compilé cinq études de cas portant sur le déploiement de solaire, d’éolien, d’énergie hydraulique et de biomasse dans différentes communes de la partie arctique de l’Alaska. 

Dans l’une des études de cas, les communes de Shungnak et Kobuk ont déployé un système de solaire + stockage relié à des pompes à chaleur électriques pour alimenter les foyers. D’après le Census Reporter de 2020, ces villes comptent une population totale de 361 personnes. 

Le système de solaire + batterie a été mis en place pour remplacer les générateurs diesel, tandis que les pompes à chaleur visaient à améliorer le rendement énergétique des bâtiments et à réduire le recours aux appareils de chauffage fonctionnant au diesel. Cette initiative a vu le jour lorsque, en raison d’une modification du niveau de la rivière locale, les péniches n’étaient plus en mesure de livrer le diesel. 

Pour porter le projet, les communes se sont constituées en « producteur d’énergie indépendant ». Le comté Northwest Arctic Borough (NWAB) a développé le projet et apporté près de 734 000 € de financements, complétés par 1,19 million d’euros versés par le ministère américain de l’Agriculture. La Alaska Village Electric Cooperative (AVEC) a réalisé un audit énergétique sur 80 foyers à Shungnak et Kobuk pour pouvoir bénéficier des pompes à chaleur, ajoutant au projet un coût d’environ 0,94 million d’euros. Enfin, les deux communes ont signé un contrat d’achat d’énergie avec l’AVEC et le NWAB. 

Le système consiste en un dispositif PV de 223,5 kW installé sur deux strings, dotés chacun d’un onduleur de 100 kW, et branché à une batterie de 352 kWh et à un onduleur de 250 kW fourni par Box Power, une entreprise installée en Californie. Il utilise des modules bifaciaux provenant d’un fabricant dont le nom n’est pas précisé, sans trackers, et affiche un facteur de charge de 11 %. 

« Les panneaux sont orientés dans différentes directions pour une meilleure répartition de leur production d’énergie tout au long des longues journées d’été de l’Arctique », expliquent les chercheurs. 

Le système utilise des microcontrôleurs pour éteindre les générateurs diesel lorsqu’ils tombent à 30 % de charge en été. L’étude ne fournit aucun détail technique sur les pompes à chaleur. 

Les résultats de l’étude indiquent que le système PV produit 200 MWh d’électricité par an, ce qui permet d’économiser plus de 54 000 litres de diesel. La batterie est en mesure d’alimenter Shungnak et Kobuk « pendant quelques heures », précise le rapport. Les communes espèrent que les foyers réaliseront entre 1 834 et 2 292 € d’économies par an en remplaçant leurs chaudières au diesel par des pompes à chaleur. D’après les estimations, le système fonctionnant aux énergies renouvelables constitue 11 à 15 % de leur mix énergétique. 

« Aucun réticence n’a été rencontrée de la part des membres des communautés, et le NWAB attend de voir comment les habitants accueillent le projet avant de poursuivre dans cette direction », ajoute le rapport. 

Afin de remplacer davantage le diesel, le « producteur d’énergie indépendant » prévoit d’augmenter la puissance de l’onduleur à 500 kW pour répondre à une pointe de charge de 300 kW en hiver, et d’ajouter une éolienne de 100 kW au système. De plus, les communes sont à la recherche de financements pour équiper plus de maisons de pompes à chaleur. 

« L’installation de ces pompes a plus de sens lorsque l’on construit une maison neuve que lorsqu’on remplace un équipement existant », nuance le rapport. 

En conclusion, l’étude rappelle que les bonnes relations avec les fournisseurs, les consultants et les entrepreneurs ont été cruciales pour la réussite du projet. En particulier, la participation étroite de la tribu locale, le Native Village of Shungnak, a simplifié les questions liées à la propriété des terrains et de l’équipement. 

Le rapport comprend également les résultats d’une enquête sur les besoins et les difficultés recensés par les communautés de l’Arctique qui n’ont pas de projet d’énergies renouvelables. 

Traduit par Christelle Taureau.