Les générateurs hybrides sont-ils la meilleure solution pour une énergie durable ?

Solutions énergétiques évolutives : Plusieurs groupes électrogènes hybrides fonctionnant en parallèle pour gérer efficacement les fortes demandes d’énergie, garantissant une alimentation électrique fiable et durable.

Cela est vrai à l'échelle mondiale, mais particulièrement aux États-Unis aujourd'hui, où les positions de la nouvelle administration sur le développement durable restent à clarifier.

Bien sûr, les administrations et les politiques évoluent avec le temps, mais la dynamique en faveur de la réduction des émissions a peu de chances de s'inverser et l'on reconnaît de plus en plus la nécessité de réduire la dépendance aux combustibles fossiles.

Les gouvernements peuvent orienter le débat, mais ce sont la technologie et la science qui sont le moteur de la transition.

Pour autant, de nombreuses entreprises de construction estiment qu'opter pour des solutions entièrement électriques ou à base de carburants alternatifs serait prématuré. Comment, dès lors, les entrepreneurs peuvent-ils évoluer vers un modèle économique plus durable ?

Le pouvoir de faire un choix en matière de pouvoir

Les générateurs hybrides apparaissent comme une solution viable, comblant le fossé entre l'énergie diesel conventionnelle et les sources d'énergie entièrement renouvelables.

Joe Norris est vice-président du support et des grands projets énergétiques chez ANA Inc., qui distribue des solutions d'alimentation électrique mobiles et aériennes depuis 2017. En 2022, l'entreprise a pris l'initiative en matière de solutions énergétiques alternatives en lançant son système énergétique hybride EBOSS , combinant stockage par batterie, énergie solaire et diesel, créant ainsi un micro-réseau.

Selon Norris, la baisse du coût de l'énergie solaire photovoltaïque et éolienne ouvre la voie à des systèmes de micro-réseaux hybrides capables de fournir une électricité propre, fiable et abordable. Ces systèmes peuvent être rapidement déployés dans des zones reculées non desservies par les réseaux électriques, dans des régions où l'approvisionnement en électricité est instable ou dans des endroits où les délais de livraison de l'électricité sont considérablement longs.

Joe Norris, vice-président du soutien et des grands projets énergétiques chez ANA Inc.

Selon Norris, l'évolution de la situation et les retours du marché ont complètement transformé la stratégie commerciale de l'entreprise. « Environ 90 % de nos investissements en R&D et de nos recrutements ciblés en ingénierie visent désormais à instaurer une transition durable vers le zéro émission , et ce, le plus rapidement possible », explique-t-il.

« Lorsque nous avons emprunté cette voie, il y a environ six ans, nous avons rencontré une certaine résistance culturelle au sein même du secteur de la production d'électricité diesel, ainsi que des hésitations de la part du marché locatif en général. »

« Mais la pandémie a vraiment tout changé. Avec l'essor du télétravail et des commandes en ligne, il a fallu assurer un approvisionnement en électricité plus régulier, notamment dans des zones parfois isolées. Finalement, les gens sont devenus plus ouverts à l'exploration de nouvelles méthodes de distribution d'électricité, et cette tendance s'est étendue au secteur de la construction et à d'autres industries énergivores. »

Diesel : le problème et la solution

Dans le secteur de la construction, le diesel a longtemps été la pierre angulaire de la production d'électricité, mais ses inefficacités et les problèmes liés à ses émissions ont été mis en évidence ces dernières années.

D'une part, les générateurs diesel traditionnels sont souvent surdimensionnés pour les applications auxquelles ils sont destinés, ce qui entraîne une consommation excessive de carburant et des émissions inutiles.

Mais Norris estime qu'il existe de nombreuses raisons pour lesquelles il est bien trop tôt pour commencer à exclure le diesel de l'équation de la production d'électricité.

« Le diesel est-il le problème ? » demande-t-il. « C'est assurément un problème, mais il fait aussi partie de la solution. Lorsque nous développons un système hybride, nous cherchons toujours à optimiser la combustion du carburant afin de le convertir en un maximum de kilowatts utilisables. »

« Nous pourrions passer à une technologie fonctionnant exclusivement aux batteries, mais il faudrait toujours recharger ces dernières, que ce soit via le réseau électrique, par la technologie diesel ou par une autre forme de production d'énergie. »

Selon Norris, un groupe électrogène diesel fonctionnant efficacement et rechargeant une batterie peut entraîner des émissions de particules fines minimales.

« Les NOx [oxydes d'azote et oxydes nitriques] sont toujours présents », dit-il, « mais ils sont contrôlables, minimes et largement conformes aux spécifications. Le CO2 est également contrôlable et bien connu, ce qui permet de connaître la quantité précise de carburant brûlé en fonction du rapport CO2/NOx. »

« Il est tout simplement plus réaliste et utile d'utiliser la technologie hybride pour garantir une utilisation responsable des ressources dont nous disposons aujourd'hui. Je préfère cette approche plutôt que de simplement dire : « Éliminons les moteurs diesel » ou de désigner le diesel comme le problème. »

Un graphique illustrant les avantages potentiels des générateurs hybrides par rapport aux générateurs traditionnels.

« Dans un réseau hybride, configuré de manière optimale, les moteurs diesel peuvent être extrêmement efficaces. Et nous pouvons suivre leurs performances sur le terrain, grâce à la télématique. »

« Nous le faisons actuellement, grâce à notre propre technologie de production d'énergie. Les chiffres parlent d'eux-mêmes – et ils sont impressionnants. »

En effet, les chiffres publiés par ANA pour 2025 montrent que, pour les 50 unités EBOSS les plus utilisées actuellement en service, les économies de carburant pouvant atteindre 80 % s'accompagnent d'une réduction de 80 % des émissions de CO2.

En examinant plus en détail les chiffres des unités EBOSS, analysés sur la même période, on constate que le nombre de vidanges d'huile a été réduit en moyenne de 59, tandis que les heures de fonctionnement du moteur ont été réduites de 87 % (ce qui équivaut à une moyenne d'environ 592 heures de fonctionnement du moteur économisées par unité).

De plus, du point de vue du développement durable, les unités EBOSS ont permis d'éviter l'émission de plus de 935 000 livres de CO2 au cours de la période étudiée.

L'énergie hybride en action : les générateurs hybrides fournissent une alimentation de contrôle temporaire aux éoliennes, assurant un fonctionnement continu jusqu'à l'établissement du raccordement au réseau électrique.

En clair, dans un micro-réseau hybride bien conçu, les moteurs diesel fonctionneront à leur rendement maximal, garantissant que l'énergie ne soit produite que lorsque cela est nécessaire, réduisant ainsi la consommation de carburant et les coûts d'entretien.

La perspective financière

Bien que l'utilisation d'un micro-réseau présente des avantages évidents du point de vue de la réduction de la consommation de carburant, l'équation coût initial/retour sur investissement (ROI) constitue toujours un obstacle pour de nombreux acheteurs potentiels, explique Norris.

« Les avantages de cette technologie sont reconnus », dit-il, « mais il ne s’agit pas de faire fi des coûts, il est donc important que nous, dans le secteur, fassions tout notre possible pour ramener le coût par kilowatt au niveau des tarifs pratiqués par les services publics. »

« En réalité, compte tenu du coût initial et de la forte volatilité du marché des carburants, ce n'est pas prohibitif sur plusieurs années. Une solution hybride, grâce à un mix énergétique basé sur les énergies renouvelables, vous offrira une plus grande stabilité. »

« De plus, les tableaux d’amortissement des équipements hybrides pourraient être plus avantageux sur le plan fiscal, ce qui améliorerait encore leur viabilité financière. »

En ce qui concerne le coût total de possession, les avantages potentiels sont évidents. Le micro-réseau est davantage électrique et moins mécanique, ce qui peut accroître sa durée de vie.

Norris explique que, dans une année où un générateur diesel peut fonctionner presque constamment (jusqu'à 8700 heures), ce même générateur, dans le cadre d'un micro-réseau, pourrait voir son temps de fonctionnement réduit à seulement 300 heures (équivalent à seulement 12,5 jours).

« Pensez aux économies réalisées sur les coûts d'entretien, rien que sur les coûts du diesel », dit-il. « L'investissement initial pourrait alors paraître dérisoire. »

L'avenir de la production d'énergie

En définitive, il est actuellement irréaliste de compter sur une seule source d'énergie – qu'il s'agisse de diesel, de batteries ou d'énergies renouvelables – pour répondre à tous les besoins énergétiques d'un projet de construction moderne.

La plupart des professionnels de la construction reconnaissent que l'avenir réside dans des solutions énergétiques intégrant de multiples sources d'énergie, afin de créer des méthodes de travail résilientes et durables.

Les micro-réseaux localisés peuvent également réduire la dépendance aux réseaux électriques vieillissants, de plus en plus mis à rude épreuve par la croissance rapide de la consommation d'énergie et des phénomènes météorologiques toujours plus extrêmes.

Les solutions d'alimentation hybrides peuvent atténuer ces problèmes, en assurant une production d'énergie plus stable et plus efficace sur les chantiers.

À mesure que la transition vers des sources d'énergie alternatives sur site s'accélère et que la technologie continue d'évoluer, les générateurs hybrides semblent destinés à jouer un rôle important dans la construction du nouveau paysage énergétique.

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Cet article a été produit par KHL Content Studio, en collaboration avec des experts d' ANA Inc.

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Toutes les images sont une gracieuseté d' ANA Inc.