Au Campus Energypolis de Sion, un projet de recherche pionnier est en train de prendre forme : le démonstrateur rSOC teste, en conditions réelles, une technologie capable de stocker l’énergie solaire produite en été pour la restituer sous forme d’électricité et de chaleur en hiver. Il s’agit là de l’une des réponses concrètes à l’un des défis majeurs de la transition énergétique suisse.
La Suisse exporte en moyenne 6 TWh d’électricité en été et en importe 3 TWh en hiver. Avec la sortie progressive du nucléaire et l’explosion de la production solaire, ce déséquilibre pourrait fortement s’aggraver : certaines projections évoquent jusqu’à 20 TWh de surproduction estivale et 7 TWh de déficit hivernal.
« Le stockage saisonnier est une pièce manquante dans notre système énergétique. On produit trop en été, pas assez en hiver, et aujourd’hui on n’a pas de solution à grande échelle pour combler cet écart », explique Cédric Dorsaz, adjoint scientifique à la HES-SO Valais-Wallis et coordinateur du projet.
Du soleil en été au gaz en hiver : comment ça marche ?
Le principe du Power-to-Gas-to-Power (P2G2P), au cœur de ce projet de recherche mené par la HES-SO Valais-Wallis et ses partenaires, repose sur une chaîne de conversion en plusieurs étapes. Le surplus d’électricité solaire produit en été est utilisé pour séparer l’hydrogène de l’eau par électrolyse. Cet hydrogène est ensuite converti en méthane renouvelable grâce à du CO2 capturé, puis injecté dans le réseau de gaz existant. En hiver, le processus s’inverse : le gaz est utilisé pour produire de l’électricité et de la chaleur via une pile à combustible.
« Ce qui est intéressant avec cette approche, c’est qu’on capitalise sur l’infrastructure gazière déjà en place. On ne part pas de zéro », souligne Cédric Dorsaz. Sur l’ensemble du cycle, le système devrait permettre de récupérer entre 40 et 50 % de l’énergie électrique estivale pour une utilisation hivernale.
Une installation pilote sur le Campus Energypolis
Le démonstrateur est en cours de construction dans un laboratoire situé au nord du bâtiment 23 de la HES-SO Valais-Wallis, sur le Campus Energypolis de Sion. La chaîne complète comprend environ 300 kW de panneaux solaires, une pile à combustible réversible à oxyde solide (rSOC) de 8 kW en mode production d’électricité et de 25 kW en mode électrolyse, ainsi qu’un méthanateur pour convertir l’hydrogène en méthane avant injection dans le réseau.
Le cœur du système a été développé par l’équipe du professeur Jan Van Herle de l’EPFL Valais. L’intégration sur site est pilotée par la Haute Ecole d’Ingénieurs de Sion, sous la responsabilité du professeur Jessen Page. Les travaux ont débuté en 2021 avec la pose des panneaux photovoltaïques et les premiers résultats de démonstration sont prévus courant 2026.
« L’objectif est d’obtenir des mesures réalistes sur une installation suffisamment grande pour convaincre les futurs acteurs industriels et politiques de l’intérêt du stockage saisonnier », précise Cédric Dorsaz.
Des partenaires industriels engagés
Le distributeur d’énergie OIKEN est directement impliqué dans le projet. Avec ce démonstrateur, il deviendra l’un des premiers distributeurs suisses à intégrer une injection de méthane renouvelable sur son réseau. Un premier pas concret en lien avec le projet de transformation du quartier des Ronquoz en un quartier vert et durable d’ici 2050.
Novelis, actif dans la fonte d’aluminium, suit également le projet de près. L’idée : capter le CO2 issu de ses fours pour l’utiliser en boucle dans le processus de méthanisation, contribuant ainsi à sa décarbonation. « Avoir des partenaires comme OIKEN et Novelis, c’est ce qui donne du sens au projet. Cela montre que nous ne sommes pas dans un laboratoire déconnecté du terrain », relève Cédric Dorsaz.
Une étape clé avant l’industrialisation
Le démonstrateur de Sion constitue l’une des dernières étapes avant une éventuelle intégration industrielle ou commercialisation de la technologie. Les résultats obtenus seront extrapolables à des projets de plus grande taille.
À terme, ce type d’installation pourrait s’avérer 20 à 100 fois moins coûteux que le pompage-turbinage ou les batteries pour le stockage saisonnier, même si cela reste à confirmer par des projets concrets comme celui-ci. Le Campus Energypolis se positionne ainsi comme l’un des rares sites au monde capables de tester, à une échelle significative et en conditions réelles, un système complet de stockage saisonnier de l’électricité.
