Intersolar, les Awards 2021 récompensent un stockage-onduleur et des panneaux PV surpuissants

A cause de la pandémie, le salon Intersolar et ses deux proches cousins, ees qui est consacré au stockage d’énergie, et Smarter E qui traite des infrastructures et de la mobilité électrique, ne se sont pas tenus en 2020. Cette année, ils sont prévus à Munich pendant trois jours du 6 au 8 octobre 2021.

Pour bien marquer cette renaissance, la manifestation ombrelle a été rebaptisée « The smarter E Europe Restart 2021 ». Elle abrite notamment « Intersolar Europe Restart 2021 ». Comme d’habitude, les salons sont accompagnés d’un cycle de conférence les 6 et 7 octobre.

En attendant, pour faire patienter, en quelque sorte, les salons ont organisé un cycle de conférences techniques et business sur le solaire, baptisé « the Smarter E Industry Days », les 21, 22 et 23 juillet. Les organisateurs en ont profité pour décerner maintenant les Awards 2021, qui seront exposés à Munich en Octobre prochain.

Intersolar 2021 : économie circulaire et panneaux PV surpuissants

Commençons par les Intersolar Awards 2021. Trois industriels ont été distingués. Innovant dans l’économie circulaire, Dupont Teijin Films a développé des films arrière pour modules solaires constitués à 33% de matériau recyclé. L’industriel part de déchets plastiques en PET – le Polyéthylène Téréphtalate – comme des bouteilles en plastique, par exemple.

Les matériaux PET sont transformés par glycolyse en monomère BHET. Les films arrière « Mylar UVHPET » présentent un meilleur bilan carbone que les films classiques. Ils ne contiennent pas de fluor contrairement à d’autres produits et peuvent jouer un rôle important dans le recyclage des déchets plastiques.

Une installation photovoltaïque d’un mégawatt, construite à l’aide de panneaux équipés du film arrière « Mylar UVHPET », revalorisera plus de 16 000 bouteilles en PET. C’est la seconde étape technique vers une économie circulaire des panneaux solaires photovoltaïques. Le silicium est déjà recyclé. Désormais, le matériau des films arrière usagés pourra être traité et revalorisé.

Le second prix des Intersolar Awards 2021 est allé à la structure MarcS (Modular Arc System) de Goldbeck Solar. MarcS est une structure modulaire en forme d’arc pour les installations solaires. Il permet l’exploitation du terrain en dessous, par exemple pour l’agriculture. Les modules sont assemblés à la structure porteuse pour former des pièces statiques de neuf mètres en forme d’arc. Ces segments peuvent être déplacés sur les rails de la structure et orientés vers l’est et l’ouest en fonction de l’inclinaison variable des modules. Les rendements sont comparables à ceux des systèmes conventionnels. ©Goldbeck Solar

Le troisième Intersolar Award 2021 est revenu à Longi Solar Technology pour son panneau Hi-MO5. Il atteint 540 Wc de puissance et un rendement ≥ 21%. Hi-MO5 est un module photovoltaïque performant à double face pour les grands parcs solaires. Il est constitué de plaquettes dopées au gallium au format 182 millimètres se basant sur la technologie PERC. Les modules équipés de demi-cellules, double vitrage et cadre offrent une garantie de puissance de 30 ans. Ce module devrait arriver sur le marché français dès l’automne. ©Longi Solar Technology

Deux-en-un : stockage et onduleur

Les ees Award 2021, de leur côté, ont notamment récompensé la fondation Sax Power pour sa batterie CA numérique. La fondation  a continué le développement, initié par Sax, un sous-traitant de longue date de Deutsche Bahn, d’une technologie d’accumulateur lithium-ion très particulière. La batterie CA numérique de Sax Power dispose de circuits électroniques innovants qui raccordent les cellules par des ponts en H en série.

Ces circuits servent aussi bien au système de gestion de batterie (BMS) qu’au convertisseur Courant Continu/Courant Alternatif. Le BMS innovant augmente la capacité utile et la durée de vie de la batterie grâce à un équilibrage des charges optimisé entre les cellules, la sélection des différentes cellules à charger ou décharger et la possibilité d’exclure les cellules défectueuses.

L’électronique de puissance brevetée intégrée permet de se passer d’un onduleur. Les accumulateurs solaires sont constitués de 120 cellules, d’une capacité nominale de 15 ampères-heures chacune et d’une tension nominale de 3,2 volts pour une capacité globale de 5,8 kWh. 

Cette technologie tout à fait nouvelle est intéressante à la fois pour le stockage domestique et pour les véhicules électriques : le système présente un très haut rendement de conversion et l’onduleur étant devenu superflu, cela augmente la sécurité de la mobilité électrique et réduit les coûts.

Le second ees Award est revenu à Commeo. L’entreprise, dont le siège se situe à Wallenhorst près d’Osnabrück en Allemagne, développe et produit depuis 2016 des solutions de stockage et de gestion de l’énergie. Ses solutions de stockage pour les applications haute tension jusqu’à 800 volts ou 48 volts sont modulables de 1,1 kWh à plusieurs MWh. La solution combine différents composants de base : deux formats de cellules poches et cylindriques, quatre types de cellules différents, une unité de commande et un boîtier. Au total, jusqu’à 400 variations, applications haute tension comprises, sont possibles. ©Commeo

Enphase Energy a reçu le troisième ees Award 2021 pour sa solution de stockage Encharge. Enphase Energy, dont le siège est en Californie, développe et fabrique des solutions de stockage d’électricité solaire domestiques et tertiaires. Encharge est une solution de stockage entièrement évolutive et modulaire qui s’appuie sur une architecture à micro-onduleurs, pouvant fonctionner aussi bien connectée au réseau que comme système de secours ou hors réseau. L’unité de base Encharge 3T présente une capacité de batterie utilisable de 3,5 kWh et une capacité de charge et de décharge de 1,28 kW. Une unité 3T comprend quatre micro-onduleurs individuels. Trois unités de base forment un système d’accumulateurs Encharge 10T avec une capacité globale de 10,5 kWh. ©Enphase

A travers les trois ees Awards, il est clair que les progrès de l’électronique de puissance sont en train de rebattre les cartes et pourraient à terme exclure les onduleurs des petites et moyennes installations, jusqu’à plusieurs MW de puissance, en assignant leurs fonctions directement aux stockages.

The Smarter E : le développement de l’agrivoltaïque

Les Smarter E Awards 2021 ont récompensé plutôt des réalisations pratiques.

Le premier prix est revenu à une opération réalisée par BayWa r.e. Solar Projects : « Fruitvoltaic » est une installation photovoltaïque de 2,7 mégawatts sur une framboiseraie de trois hectares aux Pays-Bas. Les modules photovoltaïques spéciaux semi-transparents laissent passer la lumière et protègent les fruits de l’ensoleillement direct, de la pluie et de la grêle. L’ensemble du sous-système pour l’utilisation agricole est intégré dans le système de montage photovoltaïque surélevé. Cette installation permet une augmentation du rendement des fruits de 6,5%, tout en générant de nouveaux revenus pour l’agriculteur, grâce à la vente de l’électricité photovoltaïque. En outre, l’installation agrivoltaïque remplace les films plastiques habituels dans la culture de baies, minimise le recours aux pesticides et accroît l’efficacité de l’irrigation.

Le jury a également récompensé Boreal Light, une entreprise spécialisée dans les solutions énergétiques renouvelables pour le traitement de l’eau potable. Son système WaterKiosk a fourni l’année chaque jour plus d’un million de litres d’eau potable à 28 hôpitaux et cliniques au Kenya et en Tanzanie. WaterKiosk fonctionne exclusivement à l’électricité solaire fournie par dix installations photovoltaïques sur toiture, pouvant générer jusqu’à 70 kW de puissance.

Le troisième et dernier prix des Smarter E Awards 2021 est allé à Siemens Gamesa Renewable Energy pour « Future Energy Solution », un projet de recherche et développement à Hambourg. C’est, pour l’instant, le plus grand système de stockage d’énergie électrothermique (ETES) au monde. Rempli de 1 000 tonnes de roche volcanique, le démonstrateur ETES peut stocker jusqu’à 130 MWh de chaleur pendant plusieurs semaines. La chaleur est soit immédiatement utilisée ou transformée en électricité à l’aide d’une turbine à vapeur conventionnelle. ©Siemens Gamesa Renewable Energy

Home Power Solutions (HPS) récompensé pour Picea, sa solution d’autarcie énergétique

Le jury des Smarter E Awards 2021 a créé la catégorie « Smart Renewable Energy ». Le prix est revenu à l’entreprise Berlinoise HPS qui développe et produit des systèmes de stockage et d’utilisation de l’énergie solaire dans les maisons individuelles et à deux appartements.

Picea est un système de stockage d’énergie domestique avec une batterie de 25 kWh pour le stockage à court terme et une électrolyse alcaline pour le stockage énergétique chimique saisonnier sous forme d’hydrogène vert. ©HPS

Une pile à combustible fait fonctionner une pompe à chaleur et produit de l’électricité à partir de l’hydrogène stocké, lorsque la demande excède l’offre de l’installation photovoltaïque ou du sous-système de batterie. ©HPS

Le système utilise la chaleur fatale de l’électrolyse et de la pile à combustible et atteint ainsi un rendement global de 90 pour cent. Picea produit environ 6 000 kilowattheures d’électricité ainsi que 3 000 kilowattheures d’énergie thermique et économise par an et par maison près de trois tonnes d’émissions de CO2.