Eolien et Hydraulique, même combat.

30 Mai 2016

L’intermittence des énergies éolienne et solaire est un casse-tête pour les gestionnaires de réseaux de distribution d’électricité.

Au sujet de cette intermittence, il existe une légende urbaine selon laquelle il s’agirait d’un faux problème. Une baisse de vent au Nord serait automatiquement compensée par une hausse au Sud, et de même pour le Soleil (Sauf pour les alternances jour-nuit évidemment).
L’idée selon laquelle « Il y a toujours du vent ou du Soleil quelque part »
est la « Théorie du foisonnement », qui prétend minimiser le problème de l’intermittence et donc s’en remettre au hasard ou aux dieux du vent pour régler nos difficultés.
Théorie évidemment soutenue par les « spécialistes » autoproclamés du Net, qui n’ont aucune responsabilité dans l’approvisionnement du pays en énergie…
En pratique, si l’on constate effectivement de temps en temps un tel phénomène d’équilibrage, celui-ci n’a rien de systématique et ne saurait constituer la base de fonctionnement d’une réseau d’électricité !
Heureusement les gestionnaires du réseau, peu ouverts à la pensée magique, sont conscients de l’énormité du problème à résoudre et n’ont pas tardé à en prendre la mesure.

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Les réseaux électriques européens sont interconnectés de manière à former un seul grand réseau synchrone, géré sous l’égide de L’UCTE.
Le dogme qui sous tend la structure et la gestion de ce réseau est le service continu du consommateur.
Cette notion de service continu est fondamentale.
En effet, nos sociétés développées ne sauraient se satisfaire d’un réseau électrique qui ne fournirait du courant que de manière sporadique !

Ce service continu était assuré, jusqu’au début de ce siècle, grâce à l’utilisation d’installations de production capables, par principe, d’assurer un service continu, hors aléas techniques bien entendu.
Il s’agit essentiellement de centrales thermiques utilisant un combustible dont l’approvisionnement peut être sécurisé et stocké (Pétrole, Gaz Naturel, Charbon, Uranium).
La garantie de fonctionnement « De base » est renforcée par l’obligation pour chaque pays de constituer une réserve énergétique de sécurité de 90 jours.
Le territoire français comporte ainsi ici et là de vastes réserves de pétrole, de charbon, de Gaz naturel. Pour l’Uranium, la réserve est constitué du combustible en cuve ( durée de vie 18 mois) et des crayons déjà prêts pour la relève.

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Le déploiement des énergies éolienne et solaire raccordées est venu bouleverser les données de base de structuration des réseaux électriques.
Ces nouvelles installations utilisent comme combustibles du vent et du rayonnement solaire, lesquels ne se stockent pas en l’état.
Pour la première fois dans l’histoire des réseaux électriques, il faudra s’accommoder d’installations de production intermittentes, voire sporadiques, tout en garantissant aux consommateurs une fourniture continue.
De plus, il va de soi que ces énergies nouvelles ne sauraient déroger à la loi qui impose des stock de 90 jours. D’autant plus que leur caractère intermittent et sporadique renforce le risque de défaillance de production.
La réserve énergétique de sécurité actuelle est constituée de combustibles fossiles. Il n’est évidemment pas pensable de l’augmenter pour garantir la relève du Soleil et du vent, alors que le but de la transition énergétique est précisément d’éliminer les fossiles !!!
Il n’y a donc aucun doute, les énergies nouvelles ne peuvent exister significativement qu’à la condition de pouvoir stocker en masse de l’électricité.

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Aujourd’hui la seule façon de stocker de grandes quantités d’électricité est le pompage-turbinage (STEP).
1 m3 d’eau tombant d’une hauteur de 1 m correspond à une énergie potentielle égale à 2,7 Wh.
Un petit calcul montre rapidement que les quantités d’eau à manœuvrer sont colossales, eu égard aux quantités d’énergie à stocker, qui se mesure en TWh.
[ 1 TWh = 1 000 000 000 000 Wh]
Le seul pays de l’Europe géographique disposant des possibilités physiques et environnementales à hauteur du problème européen (Car il s’agit d’un problème européen) est la Norvège. Il suffit de consulter une carte pour s’en convaincre.
La Norvège est donc devenue l’objet de toutes les convoitises, car Elle détient les clés de la transition énergétique européenne.
Certes, les autres pays peuvent toujours « s’amuser » à construire quelques STEP ici ou là mais aucun ne dispose des possibilités offertes par la Norvège.
Ce pays, déjà fort bien doté en combustibles fossiles, va pouvoir monnayer ses services de banquier hydraulique auprès des européens à la recherche de volumes de stockage.
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Au Danemark, la production d’électricité éolienne a atteint presque 50% en 2015. Ceci n’a été possible que grâce aux capacités de stockage offertes par la Norvège, ce qui a permis de compenser l’intermittence.
Des connexions sous-marines permettent ces échanges, dans le cadre du projet Skagerrak.
L’Allemagne également, ne peut mettre en œuvre son programme de renouvelables sans faite appel aux capacités de la Norvège et de la Suède.
Dans le cadre du projet NordLink, un câble sous-marin à grande capacité sera posé entre L’Allemagne et la Norvège, sur 700 km. Ce câble pourra acheminer sous 525 000 Volt une puissance de 1 400 MW, en utilisant la technologie CCHT (Courant Continu Haute Tension). Mise en service en 2019.
Un autre câble du même type est prévu entre la Norvège et le Royaume-Uni, pour le même besoin.
L’ambition de la Norvège est de devenir la « batterie » de l’Europe.
La France a signé un protocole d’accord avec l’Irlande pour un câble sous-main de 600 km d’une capacité de 700 MW, objectif 2025.
Ces travaux ne sont que le début d’une restructuration du réseau européen interconnecté synchrone.
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Il apparaît, à travers ces programmes, que la transition énergétique ne consiste pas « seulement » à planter des éoliennes ici et là, mais qu’il est également indispensable de repenser complètement les réseaux pour intégrer des notions nouvelles comme la compensation de l’intermittence par le stockage hydraulique et l’interconnexion des capacités de production.
Cette restructuration des réseaux, et les travaux pharaoniques associés, sont rendus nécessaires par le recours aux énergies renouvelables intermittentes en lieu et place des énergies fossiles.
Le coût très élevé de ces opérations doit évidemment être imputé à ces installations nouvelles éoliennes et solaires.
Il ne faudra pas l’oublier dans le calcul du coût du KWh éolien, que les médias ont fréquemment tendance à fortement sous-estimer…
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