Alors que les systèmes solaires photovoltaïques et éoliens apportent une contribution croissante aux systèmes électriques dans le monde entier, les gouvernements et l’industrie sont confrontés au défi de s’attaquer au travail critique d’intégration de ces énergies renouvelables variables dans leurs réseaux électriques. Cela est essentiel pour que les pays puissent bénéficier d’une part plus importante d’énergie renouvelable tout en assurant la stabilité du réseau et en évitant les pénuries.
“L’éolien et le solaire sont des piliers essentiels des efforts mondiaux visant à lutter contre le changement climatique, à réduire la pollution atmosphérique et à fournir à tous l’accès à l’énergie”, a déclaré le Dr Fatih Birol, directeur exécutif de l’AIE. “La baisse de leurs coûts représente une énorme opportunité. Cependant, les systèmes électriques doivent devenir plus flexibles et les conceptions du marché doivent être adaptées afin d’éviter des impacts non intentionnels sur la sécurité de l’électricité.”
Dans cette optique, le ministère fédéral allemand des Affaires économiques et de l’Énergie et l’Agence internationale de l’énergie ont organisé la semaine dernière à Berlin la Conférence ministérielle mondiale sur l’intégration des systèmes d’énergie renouvelable à Berlin afin de partager les meilleures pratiques et les idées innovantes afin de saisir pleinement les possibilités de l’énergie éolienne et solaire. Des hauts fonctionnaires et des dirigeants d’entreprises du secteur, dont des ministres, des vice-ministres et des secrétaires d’État des pays suivants: Suède, Thaïlande, Japon, Maroc, Pologne, Suisse et États-Unis, ont assisté à la conférence. Elle était coprésidée par M. Fatih Birol et Peter Altmaier, ministre fédéral allemand des Affaires économiques et de l’Énergie.
La flexibilité d’un système d’alimentation fait référence à la capacité d’un système d’alimentation à maintenir un service continu malgré les fluctuations rapides et importantes de l’offre ou de la demande, quelle qu’en soit la cause. La flexibilité a toujours été une exigence importante pour les systèmes d’alimentation en raison de la nécessité de planifier des imprévus tels que des pannes d’installation et de transmission. Cependant, la flexibilité du système est devenue de plus en plus importante pour les décideurs à mesure que la part de la génération d’énergies renouvelables augmente, et il convient de la traiter dans tous les domaines, des opérations en temps réel à la planification à long terme.
La phase 1 prend en compte les stades très précoces où le déploiement des ERV (souvent pas plus de quelques pour cent de la demande annuelle en énergie) n’a pas d’impact immédiat sur le fonctionnement du système d’alimentation. Les problèmes de flexibilité de la phase 2 se posent, mais le système est capable de les gérer grâce à des modifications opérationnelles mineures. Les phases 3 à 6 indiquent respectivement une plus grande influence des énergies renouvelables dans la détermination des opérations du système; partant de la nécessité d’investir davantage dans la flexibilité; les excédents structurels de la génération d’énergies renouvelables entraînant une réduction des effectifs; et des déséquilibres structurels dans l’approvisionnement en énergie aux périodes saisonnières et interannuelles nécessitant un couplage sectoriel.
La flexibilité du système d’alimentation est nécessaire sur plusieurs échelles de temps. Différentes solutions matérielles de flexibilité et solutions de pratiques opérationnelles offrent des fonctionnalités spécifiques. Des délais plus courts aident à fournir des services tels que la stabilité et l’équilibrage du système, tandis que des délais plus longs aident à remédier aux déséquilibres saisonniers de l’offre et de la demande, souvent dictés par les conditions météorologiques et la disponibilité de ressources en énergies renouvelables.
Les premiers problèmes qui se manifestent concernent les échelles de temps courtes à moyennes, suivis des problèmes de stabilité à très courte échéance. Les énergies renouvelables devenant une source d’approvisionnement dominante dans le système, des problèmes à long, très long terme sont rencontrés dans les phases les plus avancées.
En fonction des aspects institutionnels du système et des marchés, il existe quatre catégories principales d’infrastructures qui apportent de la flexibilité au système; ceux-ci comprennent: a) les centrales électriques (conventionnelles et ERV); b) interconnexions des réseaux d’électricité; c) stockage d’énergie; et d) ressources énergétiques distribuées. Les centrales électriques classiques, les réseaux électriques et les centrales hydroélectriques à accumulation par pompage ont toujours été les principales sources de flexibilité. Toutefois, les améliorations opérationnelles apportées aux centrales d’énergies renouvelables et aux réseaux d’électricité, ainsi que l’avènement de ressources énergétiques distribuées et de systèmes de stockage d’énergie à piles abordables, permettent de prendre en compte un plus grand nombre d’options de flexibilité.
À mesure que les systèmes d’alimentation évoluent vers des phases d’intégration système plus élevées, ces ressources de flexibilité peuvent travailler ensemble pour améliorer la flexibilité du système de manière rentable, fiable et respectueuse de l’environnement. Les modifications apportées aux cadres de politique, de marché et de réglementation garantissent que les systèmes de stockage d’énergie par batterie et les ressources énergétiques distribuées peuvent participer au système d’alimentation afin de fournir des services de flexibilité. CQFD !
