Les pompes à chaleur (abréviation en anglais HPWH) sont une technologie révolutionnaire qui peut réduire ou même éliminer la pollution du climat et de l’air due au chauffage de l’eau dans les bâtiments. Et si cela ne suffit pas, les HPWH ont un avantage supplémentaire moins connu: ils peuvent servir en tant que batteries à énergie propre. Comment ? C’est en stockant essentiellement de l’énergie solaire sans émissions à utiliser pendant les périodes où le soleil ne brille pas.
Stockage d’énergie efficace et « eco-friendly »
Cette nouvelle étude menée par la commission publique en Californie (Pierre DelForge, 2020) a montré que les chauffe-eau à pompe à chaleur peuvent fournir un stockage d’énergie local efficace pour équilibrer la grille. En effet, la Californie a des objectifs ambitieux d’étendre le stockage d’énergie pour exploiter une énergie solaire abondante mais variable, ainsi, les chauffe-eaux électriques à pompe à chaleur peuvent aider.
Actuellement, les bâtiments résidentiels et commerciaux de Californie consomment plus de gaz que les centrales électriques de l’État et produisent sept fois plus de pollution atmosphérique que celles-ci !! Donc, l’élimination de la consommation de gaz dans les bâtiments est essentielle pour atteindre les objectifs en matière d’air pur et de climat.
Le passage des chaudières et des chauffe-eau au gaz classiques et énergivores, à une technologie efficace de pompe à chaleur est encore plus attrayant si l’on considère les avantages du stockage d’énergie HPWH.
Comment un chauffe-eau à pompe à chaleur peut-il se transformer en une batterie ?
Les chauffe-eau à pompe à chaleur utilisent l’électricité pour chauffer l’eau, fonctionnant comme un réfrigérateur fonctionnant à l’envers. Ils collectent, concentrent et déplacent la chaleur de l’air autour d’eux dans l’eau du réservoir, au lieu de déplacer la chaleur hors du réfrigérateur. Les HPWH sont actuellement la technologie de chauffe-eau électrique la plus efficace, trois à cinq fois plus efficace que les chauffe-eau à gaz.
Les HPWH peuvent également fournir un autre avantage essentiel : ils peuvent agir comme des «batteries» thermiques pour stocker l’énergie renouvelable (solaire) pendant la journée et éviter d’utiliser l’électricité le soir. Avec une bonne isolation du réservoir, il est possible que l’eau dans le réservoir de stockage reste suffisamment chaude pendant au moins 12 heures, voire plus avec des tuyaux et des raccords bien isolés.
Comment synchroniser la demande et l’offre ?
Traditionnellement, l’électricité est produite au besoin pour répondre à la demande des habitants. Pour s’assurer qu’il y a toujours de l’électricité disponible lorsqu’on actionne un interrupteur d’éclairage, les services publics doivent garder les centrales électriques prêtes sur le réseau pour répondre à la quantité maximale d’énergie qui pourrait être nécessaire. Ce maximum est appelé «pic de demande», qui se produit généralement en début de soirée lorsque les gens rentrent chez eux, allument le climatiseur, commencent à cuisiner le dîner et regardent la télévision. Le problème est que la demande la plus élevée d’électricité se produit dans la soirée alors que l’approvisionnement en énergie propre disponible de l’État culmine à midi lorsque le soleil est disponible. Donc, ce désalignement signifie que nous ne pouvons pas toujours consommer l’énergie renouvelable que nous produisons et que nous devons toujours compter sur des centrales à combustibles fossiles coûteuses et polluantes pour répondre à la demande de pointe du soir, car nous n’avons pas assez de capacité de stockage ou de flexibilité pour transférer l’électricité solaire à zéro émission pour utilisation ultérieure.