« La vocation d’un service R&D est d’être en avance de phase. Elle vise à être à l’avant-garde des innovations en matière de décarbonation. » Reflet de l’ambition de TotalEnergies en matière de transition énergétique, son programme R&D concentre un budget annuel de près de 1 milliard d’euros. Les deux tiers sont consacrés aux énergies renouvelables, aux carburants bas carbone de nouvelle génération, aux batteries et à la baisse de l’empreinte environnementale de la Compagnie. Il y encore moins de 10 ans, la Recherche & Développement concernait à plus de 70% les hydrocarbures.
Un pôle R&D est entièrement dédié à l’électricité. Il couvre les activités associées au déploiement des énergies renouvelables, notamment le solaire et l’éolien. La performance technologique et économique des modes de production fait l’objet d’études, de tests et d’analyses. « Les enjeux sont de développer l’électricité bas carbone, de réduire ses coûts de production, de diminuer son empreinte carbone et de travailler à de nouveaux procédés et services pour assurer une bonne intégration dans les systèmes énergétiques existants, contribuant ainsi à la stabilité des réseaux », explique Mark Been, directeur R&D Power chez TotalEnergies.
Une R&D appliquée et opérationnelle
Organisée autour de 15 centres de recherche dans le monde, dont huit en France réunissant 950 chercheurs et techniciens, l’activité de R&D s’impose parmi les moteurs de la transition à la fois stratégique et énergétique de la compagnie.
Ainsi, à titre d’exemple, TotalEnergies a récemment mis en service en son centre scientifique et technique de Pau (CSTJF) la nouvelle génération de son supercalculateur, Pangea 4. Cette solution hybride à la pointe de la performance en matière de simulation numérique est désormais capable de soutenir l’ensemble des activités de la compagnie, et non-plus uniquement celles d’exploration-production.
Autre lieu emblématique de l’innovation de la compagnie : le Centre de Recherche de Solaize (CRES), situé dans la région de Lyon. Y sont notamment développés les produits et les équipements techniques associés aux nouvelles mobilités (électrique et biocarburants). L’objectif est de réduire l’impact environnemental des nouveaux produits proposés par TotalEnergies dans les domaines de la motorisation thermique et de la mobilité électrique.
L’accent est également mis sur les collaborations scientifiques et technologiques. TotalEnergies a ainsi installé un nouveau centre R&D dédiée à l’électricité et au développement durable sur le plateau de Saclay. Il regroupe près de 200 chercheurs et collabore avec tout un écosystème scientifique et technologique, laboratoires universitaires, écoles, entreprises, start-ups…
Prédire et améliorer la production d’énergie solaire
« Nous sommes dans une logique d’innovation et de solutions d’application rapide », indique Étienne Drahi, chef de département R&D Solaire chez TotalEnergies. À titre d’exemple, les équipes de R&D travaillent, en partenariat avec Google, au développement d’une solution afin d’identifier, à partir de données satellites, les toitures aux plus forts potentiels solaires selon leur localisation, leur position ou encore l’inclinaison des toits pour les professionnels et les particuliers.
D’autres projets permettent aussi, à travers le croisement de données météorologiques et de production d’électricité, de modéliser les centrales solaires en optimisant les paramètres d’installation pour maximiser la génération électrique. « Dans l’électricité solaire, nous poursuivons notre feuille de route sur la réduction des coûts, l’amélioration de l’estimation des ressources, l’excellence opérationnelle et le développement de nouveaux usages comme l’agrivoltaïsme », souligne Étienne Drahi.
Évaluer les impacts sur la durée
« Les panneaux photovoltaïques ne représentent plus que 15 à 25% du coût d’une centrale solaire contre 70% il y a 10 ans. L’enjeu porte maintenant sur la gestion du cycle de vie des projets. Le numérique et la gestion des données prennent ici tout leur sens. Ils nous aident à optimiser, dès les phases initiales, le rapport coût/performance pour accélérer le développement et assurer la rentabilité des projets » détaille Mark Been.
Aidées par le développement de l’intelligence artificielle et de partenaires tels que l’Institut Photovoltaïque d’Ile-de-France (IPVF) ou le Laboratoire Météorologie Dynamique (LMD), les équipes imaginent ainsi des modèles de compréhension des principaux mécanismes de dégradation des composants photovoltaïques pour prévoir leur fiabilité et l’évolution de leurs performances sur 25 ans et plus.
Aussi, le développement de sites de tests, sous des conditions climatiques variées et avec différentes technologies, permet d’améliorer la maîtrise des technologies sous différents climats, leurs performances au fil du temps et leurs besoins futurs de maintenance. Ces sites de tests vont servir également au développement de jumeaux numériques de toutes les centrales solaires de TotalEnergies à des fins de maintenance prédictive.
L’évaluation et l’anticipation des impacts potentiels sur l’environnement et la biodiversité sont aussi prises en compte afin d’assurer la durabilité de la filière photovoltaïque, dont les usages sont appelés à se diversifier. L’objectif est ainsi de mettre en place les meilleures conditions possibles à l’essor de ces nouvelles techniques et technologies pour positionner le renouvelable en énergie toujours plus fiable, plus compétitive et plus durable.
Contenu proposé par TotalEnergies.
