Bilan

Les technologies de Maxwell optimisent radicalement les réseaux électriques

Maxwell Technologies est constituée de trois divisions: condensateur haute tension (CONDIS) à Rossens (Fribourg), supercapacités (BOOSTCAP)  à Rossens et à San Diego, et microélectronique pour les applications spatiales à San Diego. Maxwell exporte sur les 5 continents des composants dont le but est une meilleure gestion de l’énergie électrique, de sa distribution à son utilisation. Maxwell se profile comme un acteur clé du domaine cleantech, plus particulièrement dans le domaine de la haute tension et des supercapacités.

 

Un acteur-clé de la haute tension verte

Maxwell est  le seul fournisseur de composants haute-tension dans le monde à avoir automatisé totalement les opérations de bobinage et d’assemblage, rendant possible des contrôles de qualité sur chaque élément passif, en plus du contrôle sur l’assemblage final. Les produits CONDIS sont ainsi reconnus sur  le marché pour leurs caractéristiques électriques et mécaniques supérieures. Conforté par la qualité de ses produits et afin de développer ses activités dans les marchés porteurs comme les technologies propres, Maxwell s’est naturellement intéressé à la technique de transmission d’énergie HVDC (High Voltage Direct Current).

La transmission HVDC  a l’énorme avantage d’économiser l’énergie électrique avec moins de perte en ligne que la transmission classique AC. Elle produit moins de CO2 et permet de transmettre 5 fois plus de puissance sur la même ligne aérienne. Cela permet d’intégrer efficacement des sources d’énergie renouvelables décentralisées (tels que les parcs éoliens offshore) vers les centres de consommation mondiaux. Le projet Desertec qui consiste à importer une importante quantité d’énergie d’origine solaire et éolienne depuis l’Afrique du Nord et de la transmettre vers l’Europe, repose entièrement sur la technologie HVDC. Maxwell offre aujourd’hui plusieurs composants nécessaires aux installations HVDC : condensateur pilote pour la distribution de la tension des groupes de thyristors des étages des convertisseurs, condensateurs de filtrage AC et DC, condensateurs de couplage pour la transmission d’information.

Réguler les smarts grids

L’autre axe de développement de Maxwell dans les cleantechs est lié aux nouveaux réseaux intelligents et aux déploiements des supercapacités. Le smart grid est un système qui facilite l’intégration d’une grande variété de sources d’énergie ponctuelles, décentralisées et variables comme celles produites par le soleil et le vent. Il encourage les consommateurs à devenir producteurs en investissant dans la production et le stockage d’énergie renouvelable.

Mais le concept même du smart grid requiert l’interaction de différents moyens de stockage d’énergie afin de permettre l’intégration efficace des sources d’énergies renouvelables. Pour le long terme (soit plusieurs jours), le stockage d’énergie dans des bassins de retenue et le pompage-turbinage de l’eau des barrages représente une solution éprouvée. Le stockage d’énergie grâce aux batteries permet lui de couvrir les besoins en énergie pour des durées allant de quelques minutes à quelques heures. Pour des périodes encore plus courtes, de l’ordre de quelques secondes, les supercapacités offrent une alternative intéressante par rapport à la solution des batteries. En effet, alors que la batterie a une haute densité d’énergie et une relativement faible densité de puissance, les supercapacités ont une densité d’énergie relativement faible, mais une très haute densité de puissance. Il en résulte une durée de vie élevée, un nombre de cycles de charge et décharge considérablement plus important que celui d’une batterie et l’absence totale de maintenance. Ces trois caractéristiques justifient l’utilisation de supercapacités lorsqu’il s’agit de délivrer et d’absorber rapidement de grande quantité d’énergie, ceci afin de  lisser les appels de puissance du réseau et d’en stabiliser la fréquence.

Des supercapacités dans votre bus

Un des marchés les plus importants pour Maxwell est celui des transports en commun, et plus particulièrement celui du bus hybride. L’utilisation de supercapacités est dans ce cas particulièrement éloquente : à chaque freinage, l’énergie est récupérée très rapidement dans les supercapacités, stockée, et finalement utilisée à chaque accélération du véhicule. Il en résulte une diminution de la consommation de l’ordre de 25%.

Pour aller encore plus loin dans le domaine de la mobilité publique électrique, un concept de bus 100% électrique et sans ligne de contact a été présenté à plusieurs acteurs du milieu du transport public, en Suisse, en Europe aux USA et en Asie. Grâce à l’utilisation de supercapacités, ce « BoostBus » peut être rechargé en quelques secondes par biberonnage, c’est-à-dire en transférant de l’énergie de la station de recharge vers le bus. Il est alors possible de rouler sur une distance de 1,5 à 2 km en mode purement électrique. Or, en Europe, la distance moyenne entre 2 arrêts est de 400 mètres. En rechargeant régulièrement, le BoostBus sera donc toujours prêt à rouler en mode électrique parce que la recharge des supercapacités peut se faire en 10 à 20 secondes et peut être répétée plusieurs centaines de milliers de fois sur une période de 10 ans, durée de vie standard des supercapacités Maxwell.

Les supercapacités Maxwell sont également présentes dans les éoliennes. Elles remplacent les batteries en tant que stockeur d’énergie d’appoint pour la fonction de régulation de l’angle des pales : en cas de rupture de charge du réseau électrique et d’une rupture simultanée de l’alimentation classique des éléments de contrôle. Elles fournissent alors l’énergie nécessaire à la mise en drapeau des pales et permettent ainsi d’éviter l’emballement et la destruction de l’éolienne.

Maxwell Technologies s’est considérablement développé durant les 10 dernières années et sa progression future ne fait aucun doute. La nécessité absolue de préserver nos ressources naturelles ainsi que les exigences de protection de l’environment encouragent  l’électrification des moyens de transports. Les phénomènes de black-out rappellent de manière brutale l’importance d’un réseau étroitement maillé et flexible (HVDC, smart grid). Maxwell y participe, activement..

 

 

 

Deutsche zusammenfassung

Maxwell – von der Hochspannung bis zu Elektrobussen

Maxwell Technologies ist in drei Geschäftsbereiche untergliedert: Hochspannungskondensatoren (CONDIS) in Rossens (Kanton Freiburg), Superkondensatoren (BOOSTCAP) in Rossens und in San Diego sowie Mikroelektronik für Raumfahrttechnik in San Diego. Maxwell profiliert sich derzeit als ein zentraler Akteur im Bereich Cleantech, vor allem bezüglich Hochspannung und Superkondensatoren. Das Unternehmen bietet mehrere Typen von Kondensatoren für die Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HVDC) an,  mit welcher fünf Mal mehr Leistung auf Hochspannungsleitungen übertragen werden kann. Maxwell engagiert sich ausserdem im Bereich der neuen intelligenten Stromnetze (Smart Grids) und bei der Anwendung von Superkondensatoren. Durch diese können schnell grosse Mengen an Energie abgegeben und aufgenommen werden. Das ist nötig, um etwa die Stromversorgung zu gewährleisten, wird aber auch  im Zusammenhang mit der Entwicklung von Elektrobussen gebraucht.

Sacha Jenny

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