Conception d’un stockage d’énergie éolienne pour une entreprise minière isolée du réseau : faisabilité du stockage par batteries à flux

Résumé

Le monde contemporain doit faire face, comme il est appelé par certains écrivains et scientifiques, au défi du siècle : le dérèglement climatique. Des actions fortes doivent être engagées pour réduire les émissions de gaz à effet de serre. De l’échelle du citoyen, au plus puissant des pays en passant par les entreprises; c’est la mission de tout un chacun. Certaines compagnies minières, qui sont de grandes émettrices, décident de faire leur part du travail en s’attelant à leur processus de décarbonation. Elles ont d’ailleurs des prédispositions prometteuses et beaucoup à y gagner. Ce mémoire de recherche traite de la conception et du dimensionnement d’un système de stockage par batterie à flux au vanadium couplé à un parc éolien. Le cas d’étude est un site minier isolé du réseau qui, aujourd’hui, produit son énergie grâce aux combustibles fossiles. L’objectif final de la mine est de décarboner ses activités et donc de réduire sa consommation de diesel. Une étude approfondie des caractéristiques du site industriel est proposée; elle englobe les demandes électriques thermiques qui pèsent sur le réseau 25 kV. La construction d’un nouveau parc éolien est développée dans le but d’augmenter considérablement la production renouvelable. Mais certaines génératrices au diesel doivent être conservées pour des problématiques thermiques. Des batteries redox complètent ce mix énergétique. Pour mettre tout cela en forme un modèle est créé afin de simuler le comportement de la mine en fonction des différentes configurations possibles en termes de nombres d’éoliennes, de capacité de batterie et de génératrices branchées sur le réseau. Ce modèle robuste se sert des chiffres des années précédentes adaptées avec certaines hypothèses pour produire toutes les données utiles à l’élaboration d’une étude économique portant sur l’intérêt et la rentabilité du projet. Plusieurs scénarios sont proposés en fonction des critères importants retenus. D’après le modèle utilisé, la plus grande économie possible de diesel intervient avec un système à 12 éoliennes E-115 supplémentaires, une batterie redox de 20MW/160MWh et aucune génératrice gardée en fonctionnement continu. Les économies de diesel s’élèvent alors à 64 % pour environ 68 000 tCO2 équ. évitées. Il est également discuté des autres opportunités qui s’offrent à l’entreprise pour décarboner ses activités, et elles sont nombreuses.

Date	20 avr. 2023
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Daniel Rousse (Directeur(-trice))