Ingénieur en énergies renouvelables · Conçoit, construit et améliore les systèmes éoliens, solaires, de stockage et de réseau qui transforment les ressources renouvelables en électricité fiable.
L’ingénierie des énergies renouvelables est plus ancienne que son label moderne. Les roues hydrauliques et les moulins à vent ont fourni de l'énergie mécanique pendant des siècles, mais l'électricité industrielle a fait de leur variabilité un problème de conception plutôt qu'une commodité locale.
Son histoire récente est une séquence de découvertes en laboratoire devenues infrastructures : cellules en silicium, turbines danoises, fabrication à l'échelle chinoise, électronique de puissance et réseaux repensés autour de la production distribuée.
L'usine de Vulcan Street a commencé à fonctionner en 1882, utilisant une turbine hydraulique sur la rivière Fox pour fournir de l'éclairage électrique. L’hydroélectricité n’a pas inventé l’énergie renouvelable, mais elle a établi le modèle d’ingénierie que les technologies ont suivi : mesurer une ressource, construire des ouvrages de génie civil et des machines autour d’elle, et connecter une production fiable à un réseau d’utilisateurs.
L'usine de Vulcan Street démontre la production hydroélectrique locale dans le Wisconsin.
Daryl Chapin, Calvin Fuller et Gerald Pearson présentent une cellule photovoltaïque au silicium pratique.
L’embargo fait des alternatives nationales une priorité stratégique dans de nombreux pays importateurs.
La loi américaine oblige les services publics à acheter de l’électricité indépendante éligible, ce qui permet aux premiers développeurs d’énergies renouvelables.
Les fabricants danois perfectionnent des turbines tripales fiables pour l'exportation.
Le Danemark met en service le premier parc éolien offshore, ce qui constitue un nouveau marché pour l'ingénierie maritime.
Les tarifs de rachat créent un marché stable pour les investissements solaires et éoliens.
L’échelle de fabrication et les achats compétitifs font de l’énergie solaire une production grand public.
Les projets en mer du Nord montrent que l’énergie éolienne offshore à l’échelle du gigawatt est réalisable.
Les ajouts mondiaux se concentrent de plus en plus dans le solaire, l’éolien et leurs connexions au réseau.
Les ingénieurs hydroélectriques maîtrisaient les turbines, les barrages et la transmission bien avant que l’énergie solaire et l’énergie éolienne moderne ne soient commercialisées. Leurs travaux ont établi le modèle d’utilité d’une production centralisée et de réseaux régulés.
Les cellules en silicium ont d'abord été utiles là où la fiabilité dépassait le coût, notamment dans le cas des satellites. Les chercheurs ont amélioré les matériaux et l'encapsulation tandis que les services publics sont restés dominés par les centrales au charbon, au gaz et nucléaires.
Les chocs pétroliers et les préoccupations environnementales ont financé des projets de démonstration, tandis que le Danemark développait des machines éoliennes fiables et que la Californie installait les premiers parcs éoliens. Coût et fiabilité encore limités au déploiement.
L’Allemagne, l’Espagne, la Chine et d’autres pays ont eu recours à des politiques visant à créer une demande prévisible. Les usines de modules et les turbines plus grandes ont réduit les coûts, faisant passer le domaine de l'expérimentation de niche au déploiement industriel.
L’énergie éolienne et solaire étant construite à grande échelle, les goulots d’étranglement incluent désormais la transmission, le stockage, l’autorisation et le maintien de la stabilité du réseau grâce à des ressources basées sur des onduleurs. L’objectif de l’ingénieur est passé de prouver le fonctionnement des appareils à la fiabilité des systèmes entiers.
Neighbouring trades that no longer exist — absorbed, automated or regulated away.
Les artisans coupaient et réparaient les voiles en toile des moulins à vent mécaniques. La fabrication fermée et aérodynamique de pales et de turbines industrielles a remplacé leur commerce local et saisonnier.
Les employés municipaux ont allumé et éteint à la main les lampadaires à gaz. Les réseaux de distribution électrique ont supprimé le trajet quotidien et ont créé des travaux de maintenance électrique.
Les ouvriers alimentaient les chaudières à charbon et contrôlaient la combustion à la main. La manutention automatisée du combustible et l'abandon de la production de charbon ont supprimé une grande partie de l'occupation.
L’histoire du domaine n’est pas une substitution propre d’un carburant par un autre. Chaque technologie ne survit que lorsque les ingénieurs résolvent son interface avec les réseaux, les institutions et les paysages qui l’entourent.
Le prochain chapitre est donc celui du transport, du stockage et du contrôle : les systèmes les moins visibles qui décident si la production renouvelable peut devenir une énergie fiable.
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