Maîtriser l'intermittence des renouvelables solaires et éoliennes.
13 Décembre 2025
La civilisation moderne s'est construite sur la disposition en tous temps et en tous lieux de l'énergie.
C'est particulièrement vrai pour l'électricité, qui est distribuée jusqu'aux endroits les plus insolites dès lors que des activités humaines s'y exercent.
( C'est du moins le principe, pour la pratique il y a encore des progrès à accomplir...).
Le réseau de distribution électrique est conçu pour fournir à chaque instant la quantité d'énergie réclamée par les utilisateurs, à cet instant et à cet endroit.
( On comprend que le contraire aurait été ingérable....).
Contractuellement, la tension alternative qui véhicule la puissance électrique doit être conforme à un gabarit très strict :
Parmi ces valeurs cibles à respecter on trouve les fluctuations maximales de tension, de fréquence, le taux de distorsion, l'amplitude des signaux parasites, les valeurs crête des surtensions, la durée des micro-coupures, les conditions de restitution de la valeur normale, etc .
Le respect de ce cahier des charges draconien implique une organisation à l'échelon national extraordinairement complexe pour fédérer la totalité des sources de production d'énergie électrique raccordées au réseau, afin que, ensemble, elles produisent la quantité d'énergie électrique demandée à un moment donné.
Or, cette demande d'énergie est en constante fluctuation. En France, les puissances demandées au réseau varient d'un quart d'heure à l'autre, avec des valeurs limites de par exemple 25 GW et 100 GW voire plus.
Ces fluctuations normales de la demande sont saisonnières, journalières, horaires , voire infra-horaires.
( Et parfois accidentelles )...
Pour y faire face, le régulateur doit suivre de près l'évolution de la demande avec un temps d'avance pour avoir le temps de mobiliser les moyens de production appropriés.
Pour cela il fait en sorte d'avoir une visibilité suffisante sur le contenu de la demande et son évolution dans le temps, notamment en fonction des conditions météo, de la période considérée dans l'année, etc.
Ainsi RTE sait quelle sera approximativement la demande du réseau demain entre 14 et 15 Heures par exemple. Il est alors possible de se préparer à fournir cette puissance en mobilisant telles et telles usines de production électrique, dont on connaît les capacités de production.
Pour répondre aux fluctuations de la demande hors prévisions, RTE peut mobiliser des moyens de production à réponse rapide :
Par ordre de rapidité de réponse nous avons la cohorte de base: Le stockage sur batteries, qui répond très vite mais pas pour longtemps, les STEP qui répondent en quelques minutes mais avec des réserves limitées, les centrales hydroélectriques également très rapides et qui peuvent fournir plusieurs heures à puissance raisonnable, les centrales à gaz CCCG ou à fuel, qui répondent en quelques dizaines de minutes et pour très longtemps puisque le Gaz et le fuel sont disponibles sans limite de temps, et les centrales nucléaires, qui répondent très fort et très longtemps mais qui n'aiment pas beaucoup être « brutalisées ».
Grâce à tous ces moyens de production fiables et prévisibles, et grâce aux prévisions de consommation du réseau, Le régulateur de RTE peut gérer la production en fonction de la consommation, tout en maintenant les paramètres de la tension secteur dans les limites imposées contractuellement et en évitant les phénomènes de pompage destructeurs.
En période de très forte demande, et si dans le même temps quelques-unes des sources habituelles ne sont pas en mesure de fournir cette demande « extra », le régulateur fait appel aux capacités d'effacement : certains gros clients acceptent, par contrat, de réduire leur consommation pendant un certain temps, permettant ainsi au réseau de continuer à fonctionner.
Parallèlement à ce système national, chaque pays ( européen ) est connecté avec les voisins pour échanger de l'énergie électrique soit pour en faire commerce, soit pour répondre à un besoin complémentaire d'énergie.
Lorsque l'un des paramètres sort des limites, et que les méthodes classiques de correction ne suffisent pas à rétablir la situation, la branche du réseau à l'origine du problème est déconnectée.
Tout cela, c'était avant l'arrivée des énergie renouvelables solaire et éolienne.
Nous avons vu que la clé du bon fonctionnement du système d'adaptation de la production d'électricité à la demande du réseau est établie entre autres sur la fiabilité des prévisions de production des différentes sources et sur la stabilité de cette production.
Or, la production des installations éoliennes et solaires n'est ni fiable, ni stable.
Le rayonnement solaire, et/ou la force du vent sont par nature incontrôlables.
Certes, les prévisions météorologiques permettent de prévoir les évolutions de l'un et de l'autre, mais personne ne sait encore comment remplacer le vent quand il n'y en a pas, ni faire briller le soleil la nuit ou à travers des nuages.
Ces sources d'énergie sont donc d'une part intermittentes, et d'autre part fluctuantes en fonction de conditions météo que l'Homme ne sait toujours pas contrôler.
L'éolien et le solaire ne peuvent donc pas contribuer à la régulation du réseau. Ces sources constituent au contraire des perturbateurs de ce réseau puisque leur production est aléatoire. Le taux de fiabilité de leur facteur prévisionnel à moyen terme est très réduit, il dépend directement des conditions météo locales.
Leur intégration à un réseau électrique, sans précautions particulières, est cause d'une perturbation du système de régulation puisque puisque ce qui devrait participer à la compensation des fluctuations du réseau sera lui-même affecté de fluctuations incontrôlables !!!
L'intégration des énergies intermittentes au sein du réseau national, et européen, pose donc un problème de régulation du réseau lorsque la part de ces énergies « folâtres » dépasse une part de la production totale, part qui est estimée à 20 ou 30% selon les sources.
Pour tenir compte de ces fluctuations incontrôlables , plusieurs méthodes sont mises en œuvres :
- La première consiste à construire des capacités de production classiques supplémentaires ( centrales à Gaz par exemple ) qui seront sollicitées en cas de défaillance du solaire et/ou de l'éolien. C'est une solution coûteuse qui plombera la rentabilité économique puisque ces installations ne sont sollicitées qu'en cas de défaillance du solaire ou de l'éolien.
C'est néanmoins une solution largement utilisée.
( Logiquement l'évaluation du coût d'un parc éolien ou solaire devrait inclure le coût des installations de production chargées de compenser l'intermittence de la production de ces parcs. Ce n'est pas le cas en général ).
- La deuxième méthode consiste à adosser chaque parc de production intermittente important une STEP dont le coût bien sûr s'ajoutera à celui des éoliennes ou des panneaux solaires.
- La troisième méthode consiste à équiper chaque parc d'un stockage sur batteries, mais les capacités sont très limitées dans la durée, avec également un coût important supporté par le gestionnaire du parc.
La première méthode est peut-être la moins mauvaise en ce sens qu'elle n'est pas limitée dans sa durée d'intervention, mais la condition est de disposer d'un combustible décarboné liquide ou gazeux, ce qui est dans l'air du temps.
Les deux dernières méthodes présentent l'inconvénient lié à leur principe : fondées sur un stockage, leur efficacité est donc limitée dans le temps, alors que la durée d'un manque de vent ou d'ensoleillement peut être largement supérieure aux capacités de stockage.
Le logiciel du système de régulation du réseau électrique doit faire l'objet d'une
modification afin de prendre en compte cette nouvelle donnée qui est l'arrivée massive d'une énergie électrique dont l'importance fluctue en fonction des conditions météorologiques et de l'ensoleillement.
Le problème se complique à cause d'une donnée supplémentaire dont il faut désormais tenir compte ; il s'agit de l'aspect commercial de la production d'électricité et des échanges transfrontaliers.
Mais ceci est une autre histoire...
Le blackout qui a frappé la péninsule ibérique dernièrement est le premier en Europe depuis l'avènement massif des énergies éoliennes et solaires.
L'analyse des données, toujours en cours par l'organisme régulateur européen, sera définitivement close début 2026.
Il sera intéressant d'en connaître les conclusions, et notamment si et en quoi les énergies solaires et éoliennes ont pu être concernées.