Une université allemande transforme son parking en une centrale solaire équipée de batteries au sodium de 200 kWh
Les parkings en plein air occupent d’immenses surfaces qui, dans de nombreux cas, n’ont guère d’autre utilité que d’accueillir des voitures garées pendant des heures. Mais ils représentent également une opportunité de produire de l’énergie renouvelable sans avoir à occuper de nouveaux terrains. C’est précisément ce qu’a fait une université allemande avec une installation qui, en plus de générer de l’électricité, intègre une technologie de stockage encore peu courante en Europe.
L’Université privée des sciences appliquées à l’économie et à la technologie (PHWT), située à Diepholz en Allemagne, a inauguré une serre solaire d’une puissance totale de 237 kWp ainsi qu’une batterie au sodium de 200 kWh. Cette installation permet de couvrir 90 places de parking et d’utiliser l’électricité produite pendant la journée pour répondre aux besoins énergétiques du campus.
Le projet, inauguré le 9 novembre dernier, présente une autre particularité. Il s’agit du premier système de stockage stationnaire équipé de batteries à ions de sodium installé dans l’État allemand de Basse-Saxe et, selon ses responsables, du troisième de ce type en Allemagne.
Un parking solaire de 1 150 mètres carrés au design atypique
Cette installation n’est pas une structure conventionnelle. Le parking d’origine a une forme semi-circulaire, avec deux rangées de places suivant une trajectoire courbe. Au lieu de modifier cette disposition, les responsables du projet ont décidé d’adapter la structure photovoltaïque à la géométrie existante.
L’entreprise PfefferKnecht, spécialisée dans les solutions solaires, a conçu une structure métallique sur mesure qui reproduit la courbure du parking. Sa construction a été réalisée par Böckmann Maschinenbau, une entreprise d’ingénierie locale en collaboration régulière avec l’université.
Le résultat est un toit d’environ 1 150 mètres carrés, équipé de modules photovoltaïques à double vitrage fournissant une puissance d’environ 230 kWp. À cette valeur s’ajoutent 7,3 kWp installés sur un parking couvert destiné à 20 vélos, portant ainsi la puissance totale à environ 237 kWp.
L’un des détails les plus intéressants se trouve dans la conception même du toit. Les modules solaires remplissent également la fonction de toit imperméable, grâce à un système breveté qui évite l’installation d’une seconde couche de protection contre la pluie. Cela permet de simplifier la structure et d’utiliser plus efficacement les matériaux.
Les abris intègrent en outre une éclairage LED, de sorte que les utilisateurs disposent d’espaces protégés de la pluie et du soleil, ainsi que d’éclairage pendant la nuit.
Une batterie au sodium de 200 kWh pour exploiter l’électricité solaire
Mais l’élément le plus innovant de cette installation ne se trouve pas sur les voitures, mais bien dans le système chargé de stocker l’électricité. Au lieu de recourir aux batteries au lithium habituelles, l’université a choisi une solution au sodium, une technologie qui commence à jouer un rôle important dans le stockage stationnaire.
Le système a été fourni par l’entreprise suisse Phenogy et se compose de deux armoires à batteries offrant une capacité totale de 200 kWh. La puissance maximale de charge et de décharge est de 100 kW, ce qui permet de stocker une partie de la production solaire pour l’utiliser ensuite lorsque les besoins en électricité du campus augmentent.
Le principal avantage de cette technologie réside dans ses matériaux. Le sodium est un élément abondant et largement disponible, ce qui permet de réduire la dépendance à des matières premières telles que le lithium, le cobalt ou le graphite. De plus, les batteries au sodium présentent des caractéristiques intéressantes en termes de sécurité et de comportement thermique.
Dans une application stationnaire comme celle-ci, où le poids et le volume n’ont pas autant d’importance qu’auprès d’une voiture électrique, les batteries au sodium peuvent s’avérer particulièrement attrayantes. Elles n’ont pas besoin d’atteindre les densités énergétiques des meilleures batteries au lithium, mais doivent offrir une bonne durabilité, une sécurité élevée et des coûts compétitifs.
Avec une capacité de 200 kWh, le système pourrait fournir 20 kW pendant environ dix heures, ou délivrer sa puissance nominale de 100 kW pendant environ deux heures, sans tenir compte des pertes de conversion ni des réserves opérationnelles. Cela permet de rediriger une partie de l’électricité générée pendant les heures ensoleillées vers des périodes de consommation plus élevée.
L’université espère que cette combinaison de production solaire et d’accumulation réduira sa dépendance au réseau électrique et aidera à limiter les pics de demande, qui peuvent avoir un impact important sur la facture énergétique des installations de cette taille.
Construit en seulement dix semaines et combiné avec un stockage thermique
Un autre aspecte remarquable du projet concerne les délais de réalisation. Bien que sa planification et son développement aient duré environ 18 mois, les travaux eux-mêmes ont été achevés en seulement dix semaines, en profitant de la période de vacances universitaires.
Pendant cette période, les travaux de fondation, le montage de la structure métallique, l’installation des panneaux photovoltaïques ainsi que l’intégration des systèmes électriques et de stockage ont été effectués. Tout cela sans avoir besoin de construire une nouvelle installation sur des terrains supplémentaires, puisqu’un parking existant a été utilisé.
De plus, le projet s’inscrit dans une stratégie énergétique plus large. Le campus de Diepholz dispose déjà d’un système de stockage thermique à base de glace, utilisé pour couvrir une partie de ses besoins en chauffage et en refroidissement. La nouvelle installation solaire ajoute une production d’énergie renouvelable ainsi qu’un stockage électrique à cette infrastructure.
La combinaison est intéressante car elle permet de répondre à différents besoins énergétiques d’un bâtiment. D’une part, l’électricité photovoltaïque peut alimenter les consommations habituelles et recharger les batteries. D’autre part, le stockage thermique permet de gérer une partie de la demande de climatisation sans dépendre exclusivement de la consommation électrique immédiate.
Il y a un autre aspecte qui mérite d’être souligné. Bien que le projet se trouve dans un parking, les informations publiées ne confirment pas qu’il inclue des points de recharge pour voitures électriques. Sa fonction principale est de produire de l’électricité et de la stocker pour répondre aux besoins du campus, bien qu’une telle infrastructure puisse être complétée à l’avenir par des chargeurs.
L’expérience de cette université allemande montre qu’il n’est pas toujours nécessaire de disposer de grandes surfaces libres pour augmenter la production d’énergie renouvelable. Des milliers de parkings d’universités, d’hôpitaux, de centres commerciaux et d’entreprises pourraient utiliser leurs toits pour générer de l’électricité, offrir de l’ombre aux voitures et réduire la consommation du réseau.
Et si l’on les combine en outre avec des batteries au sodium, une technologie qui n’a pas besoin de concurrencer le lithium en termes de densité énergétique pour être utile, ces espaces peuvent devenir de petites centrales électriques décentralisées. C’est un moyen d’exploiter des surfaces déjà urbanisées qui, jusqu’à présent, restaient inexploitées sur le plan énergétique.