Bien que l’utilisation d’énergies renouvelables augmente – en 2020, l’éolien, le solaire et d’autres sources d’électricité renouvelable représentaient près de 20 % de la production d’électricité aux États-Unis, en hausse de 90 % par rapport à l’an 2000 – l’infrastructure de base du réseau lui-même a été plus lent à changer. Presque toutes les lignes électriques aériennes utilisent la même conception de base inefficace que celle utilisée depuis 1908. La technologie n’est pas adaptée pour s’adapter au passage aux énergies renouvelables.
« Vous avez peut-être un réseau existant, mais si vous installez plus de 500 mégawatts d’énergie éolienne parce que vous construisez un nouveau parc éolien et que vous le connectez au réseau, le réseau lui-même peut ne pas être en mesure d’absorber cette électricité », explique Hervé Touati. , directeur de la stratégie de TS Conductor, une startup fabriquant des conducteurs à haut rendement pour le réseau électrique. « Vous devez donc augmenter la capacité du réseau. »
Récemment soutenu par Breakthrough Energy Ventures de Bill Gates, National Grid Partners et une filiale de NextEra dans le cadre d’un tour de table de 25 millions de dollars de série A, TS Conductor a repensé les lignes électriques aériennes pour permettre de transmettre deux fois plus d’électricité sans changer ou moderniser les poteaux électriques.
Les conducteurs utilisés aujourd’hui utilisent de l’aluminium, qui conduit bien l’électricité, autour d’un noyau d’acier qui aide à le soutenir. La nouvelle conception utilise un noyau en composite de carbone, le même matériau léger et solide utilisé dans la fabrication des avions. Parce qu’il est plus solide que l’acier, il y a moins de risque que les lignes s’affaissent dangereusement. Et parce qu’il est si léger, il est possible d’utiliser plus d’aluminium à l’extérieur, doublant ainsi la quantité d’électricité pouvant circuler dans ces lignes électriques. Dans une variante de la conception, la ligne peut être recouverte d’une isolation supplémentaire pour aider à prévenir les incendies de forêt.
Lors de la première installation aux États-Unis plus tôt cette année, une ligne dans le Dakota du Nord a été remplacée pour soutenir de nouveaux parcs éoliens à proximité. Sans utiliser les nouvelles lignes, la compagnie d’électricité aurait dû remplacer 60 structures de soutènement. « Le projet qu’ils ont réalisé avec la génération précédente de chef d’orchestre l’année précédente leur a pris un an, et le projet qu’ils ont réalisé avec notre chef d’orchestre, car ils n’avaient besoin de toucher à aucune autre infrastructure, leur a pris trois mois », explique John Resler, vice-président exécutif des ventes pour TS Conductor. « Et la différence entre les trois mois de l’année était de 40 % d’économies sur leurs dépenses en capital pour ce projet. » Les lignes électriques elles-mêmes sont plus chères que les conducteurs standard, mais le résultat global est une économie nette.
L’inefficacité des lignes électriques actuelles a également une empreinte carbone importante : en 2019, selon une estimation, un milliard de mégatonnes de CO2 provenaient de la production d’énergie supplémentaire nécessaire pour compenser les pertes de lignes. Étant donné que les nouvelles lignes perdent moins d’énergie en raison de la nouvelle conception, elles peuvent également aider à réduire la pollution même lorsqu’elles sont utilisées avec une production alimentée par des combustibles fossiles.
Les centrales électriques virtuelles qui connectent l’énergie solaire sur les toits au stockage par batterie peuvent également aider à éliminer une partie du besoin d’une nouvelle infrastructure de réseau. Mais à mesure que la demande d’électricité augmente pour alimenter les voitures et les appareils électriques comme les pompes à chaleur, nous aurons également besoin de centrales renouvelables à grande échelle connectées à des lignes de transmission plus longues. « Tous les gens qui étudient cela disent [the electric grid] doit probablement doubler », dit Resler, « puis probablement encore doubler, si nous voulons réellement atteindre nos objectifs de zéro carbone net. »