L'hybridation est un principe qui consiste à alimenter
un même procédé par deux sources d'énergie généralement
complémentaires et donc, lorsqu'une des deux sources
présente des inconvénients majeurs, on la compense par
les avantages de l'autre source d'énergie.
À titre d'exemple, lorsque l'on souhaite produire de l'électricité
par voie solaire de manière continue et stable sans
recourir au stockage, il est nécessaire de recourir à une
seconde énergie qui compense donc les variations solaires.
Alors c'est le cas du système Flexi Energie qui est
développé au Burkina Faso au 2IE et dans lequel l'usage
des batteries électrochimiques limitées à quatre ans est
trop pénalisant pour les centrales photovoltaïques
puisqu’il faudrait, sur une durée de vie de la centrale
de vingt ans, tous les quatre ans, réinvestir dans des
batteries électrochimiques et comme celles-ci ne sont pas
recyclées aujourd'hui, ça entraînerait aussi
des problèmes environnementaux majeurs.
Donc dans ce cas-là, en Afrique de l'Ouest, ce qu'ils
font, c'est qu'ils couplent en fait aux centrales
photovoltaïques des groupes diesels qui fonctionnent au
jatropha - c'est un bio fioul qui est produit à partir de
cette plante qui est une plante locale.
Ça permet donc en même temps de développer une activité
supplémentaire pour les populations africaines.
Et donc, au final, on a un système qui fonctionne à l'énergie
solaire et au bio fioul et qui produit une électricité
24h/24h, stabilisée, à puissance constante.
À une autre échelle et de manière tout à fait comparable,
les centrales électro solaires thermodynamiques à
concentration peuvent être hybridées en exploitant des
biomasses telles que les résidus forestiers ou les résidus agricoles.
Alors, à échelle industrielle, ces systèmes souffrent
cependant de la nécessité d'assurer à moyen et à long
terme l'approvisionnement en ressources biomasses qui
restent tributaires des aléas climatiques et des
variations de la demande sur le marché naturellement.
Alors, la cogénération, donc c'est un autre sujet, c'est
un principe tout aussi intéressant et il consiste à
produire deux valeurs d'usage à partir d'une même source
et d'un même procédé.
Alors c’est le cas par exemple des centrales thermiques
qui historiquement pour nos centrales au charbon, au
fioul et au nucléaire produisent à la fois de
l’électricité et de la chaleur.
Alors qui malheureusement souvent n’était pas valorisées
mais que l’on peut valoriser par exemple pour chauffer
une ville à proximité de la centrale.
C'est aussi le cas des centrales thermiques qui
produisent simultanément de l'électricité et de l'eau
douce par dessalement d'eau de mer en valorisant ces
fameux rejets thermiques.
Donc c'est une réalité depuis plusieurs décennies dans
des pays comme le Koweït dans lesquels effectivement, les
centrales thermiques produisent à la fois l'électricité
et de l'eau douce et on envisage que ce soit aussi le cas
pour demain pour les centrales électro solaires
thermodynamiques à concentration en exploitant leur chaleur perdue.
Alors, plus proche de nous, à Calce, à côté de Perpignan,
nous disposons d'un site de recyclage et d'incinération d'ordures
ménagères qui est exemplaire en Europe puisque l'énergie
produite par l'incinération permet de produire de l'électricité
par turbinage pour un équivalent de consommation
électrique d'environ 53 800 foyers hors chauffage et il
est envisagé que les chaleurs perdues ultimes soient
utilisées pour alimenter des serres pour produire des tomates.
Donc là, la source, ce sont nos déchets, et puis les
différents produits, ce sont les matériaux recyclés,
l’électricité et des tomates donc un bel exemple
effectivement de cogénération.
Alors on perçoit ici le fait que la cogénération est un
très bon outil pour mieux exploiter l'énergie initiale
entrant dans le système en valorisant en cascade les différents
rejets produits par le procédé pour fournir de nouvelles valeurs.
Ainsi, ce qui demain pouvait être considéré comme un
rejet ou un déchet industriel peut devenir donc une
source, un gisement de matière première.
À titre d'exemple émergeant, les rejets
concentrés des usines de dessalement d'eau de mer que l'on
appelle des brines, qui sont des concentrations salines
très élevées, commencent tout juste à être considérés
comme d'éventuels gisements de ressources minérales par
exemple pour produire le lithium dont on a tant besoin
pour nos batteries de téléphones portables.
De la même manière, les cendres volantes qui sont d'infimes
particules qui sont rejetées dans les fumées d'incinération
des usines d’incinération d'ordures ménagères, ou les
centrales thermiques au charbon sont en partie exploitées
aujourd'hui pour produire les ciments mais d'ores et
déjà, on envisage de les utiliser aussi pour produire des
céramiques de stockage haute température pour le stockage
des centrales électro solaires à énergie renouvelable.
Naturellement, on peut concevoir aussi des procédés
hybrides à cogénération où on mélange en fait les deux
approches et par exemple une centrale thermique alimentée
au solaire et à la biomasse pourrait produire de l'électricité
et de l'eau douce par dessalement d'eau de mer.
Alors cette apparente complexité apporte en réalité une
grande flexibilité à ces procédés et elle permet en même temps
de sécuriser leur fonctionnement et d'en améliorer le rendement.