Le système de stockage d’énergie EVLO
Une nouvelle technologie en déploiement
Dossier Constas LA RECHERCHE ET L’INNOVATION CHEZ HYDRO-QUÉBEC
« Le système de stockage d’énergie (SSE) aura une capacité de 20 MWh et une autonomie de 16 h à la pointe hivernale, permettant d’avoir un retrait de la ligne équivalent à une journée de travail. À une charge estivale de moindre envergure, le système de stockage aura une autonomie maximale de 98 h », explique Mathieu Hark.
Ce printemps, sur la ligne La Vérendrye-Parent en Mauricie, Hydro-Québec a commencé à remplacer une soixantaine de portiques de bois par des portiques d’acier : une section de 1,2 km de la ligne sera ainsi reconstruite, remplaçant des équipements essentiels sur plus de 200 supports. Durant cette première phase des travaux, qui se terminera au printemps 2022, l’alimentation en électricité de la clientèle sera assurée par des génératrices : la méthode classique dans ce genre de cas.
Par Jean Brindamour
Toutefois une seconde phase, qui sera préparée par des travaux de déboisement sur le terrain d’Hydro-Québec attenant au poste de transformation de Parent, fera place au système de stockage d’énergie (SSE) EVLO. La livraison de l’appareillage et du SSE est programmée pour l’automne 2021 et sa mise en service pour le printemps 2022. Pendant le remplacement de 170 supports de 2023 à 2035, le SSE restera en fonction et servira le réseau de Parent lors des interruptions de service, et sera rechargé pendant la nuit.
« L’utilisation du système de stockage d’énergie permet la réduction de 3 495 tonnes de GES. » – Mathieu Hark
Pourquoi ne pas avoir installé le SSE EVLO dès la première phase au lieu des polluantes et bruyantes génératrices ? « Les travaux planifiés pour 2021 concernent des sections de la ligne où les travaux sont de grande envergure et nécessitent des mises hors tension prolongée du réseau, répond Mathieu Hark, chef planification du réseau dans le secteur de Parent. Le système de stockage n’offre pas l’autonomie suffisante pour relever la charge du poste Parent pendant ces périodes. »
L’usage du SSE EVLO comporte des caractéristiques techniques et certaines conditions particulières. « Le défi technique est la stabilité du réseau, car les convertisseurs de puissance du SSE sont très sensibles aux perturbations », explique Mathieu Hark. Les dimensions du SSE sont aussi un facteur : « L’enjeu du dimensionnement est l’utilisation de la superficie du terrain pour l’implantation de ces systèmes, ajoute M. Hark. À Parent, Hydro-Québec possède l’espace suffisant pour ce projet. Le SSE aura une capacité de 20 MWh et une autonomie de 16 h à la pointe hivernale permettant d’avoir un retrait de la ligne équivalant à une journée de travail. À une charge estivale de moindre envergure, le système de stockage aura une autonomie maximale de 98 h. » Évidemment le profit pour l’environnement est majeur : « L’utilisation du système de stockage d’énergie permet la réduction de 3 495 tonnes de GES », souligne M. Hark.
Un lieu idéal
Les systèmes de stockage EVLO ont été mis à l’épreuve en conditions réelles d’exploitation dans le réseau d’Hydro-Québec, notamment dans un contexte de demande d’énergie élevée lors des pointes de consommation au poste de Hemmingford, en Montérégie, et dans des conditions climatiques extrêmes dans le réseau autonome de Quaqtaq, dans le Nord-du-Québec. La technologie est aussi en déploiement à Lac-Mégantic, dans le cadre du projet de micro-réseau, ainsi qu’au parc solaire d’Hydro-Québec, à La Prairie. »
« La topologie radiale et la faible charge principalement résidentielle du réseau de Parent sont des conditions avantageuses pour évaluer des avancées intéressantes, soit le raccordement d’un système de stockage d’énergie à un réseau de transport, la formation d’un îlot permettant de relever la charge de la ville de Parent et l’intégration du système aux automatismes de rétablissement de service des postes. » – Mathieu Hark
Les conditions à Parent sont propices pour ajouter à l’expertise d’Hydro-Québec sur le SSE EVLO et développer ses applications dans le réseau de transport. « La topologie radiale et la faible charge principalement résidentielle du réseau de Parent, signale Mathieu Hark, sont des conditions avantageuses pour évaluer des avancées intéressantes, soit le raccordement d’un SSE à un réseau de transport, la formation d’un îlot permettant de relever la charge de la ville de Parent et l’intégration du système aux automatismes de rétablissement de service des postes. »
« La durée de vie utile est estimée à 15 ans, continue l’expert. Nous profiterons de ce projet pour effectuer une étude de la dégradation des batteries pour l’élaboration du modèle de pérennité et gestion des actifs. Le système de stockage d’énergie est conçu avec des matériaux recyclables ce qui permet la récupération des pièces en fin de vie. »
Le SSE EVLO après Parent
« L’évolution du système dépendra des expériences acquises et des besoins du réseau, signale M. Hark. Le SSE offre plusieurs avantages pour répondre au besoin d’un réseau électrique, donc c’est certain qu’Hydro-Québec compte pouvoir appliquer cette technologie ailleurs sur son réseau. Advenant le cas que les études démontrent qu’il s’agit de la meilleure solution technico-économique, cette technologie pourra être applicable. Elle pourrait être utilisée, entre autres, pour l’écrêtage de pointe des postes électriques et/ou des lignes de transport, pour assurer une relève d’alimentation en énergie renouvelable durant des interventions, comme support au réseau de transport lors des pointes de consommation et d’événements perturbateurs et comme compensation réactive dynamique par convertisseur de puissance adaptée au réseau de transport », et ce afin de compenser les pertes, les diminutions de stabilité du réseau et les chutes de tension à l’extrémité des lignes électriques.
Quant à l’évolution technologique elle-même, « je ne peux répondre pour EVLO, indique le chef planification du réseau dans le secteur de Parent, mais il est déjà clair qu’ils poursuivront le développement de leurs systèmes de manière à profiter de l’avancée des connaissances dans le domaine, notamment celles issues de la recherche effectuée par le Centre d’excellence en électrification des transports et en stockage d’énergie d’Hydro-Québec ». ■
