Mi-plein ou mi-vide ?

L’extension des énergies renouvelables est actuellement souhaitée partout dans le monde, l’électrification des procédés industriels et de la mobilité ne cesse de croître. On part du principe que l’élargissement du réseau électrique sera inéluctable. Afin de conserver ce dernier à une taille raisonnable, il est impératif d’utiliser intelligemment les ressources existantes. ‹ Poweralliance › propose une idée très prometteuse.

La quantité accessible à partir d’énergies renouvelables, notamment de l’éolien et du photovoltaïque, fluctue fortement. Afin de mieux les intégrer dans le réseau, ces dernières devront gagner en flexibilité. Voilà sans aucun doute la seule manière d’ajuster la demande en électricité face à un pic ponctuel dans la production issu des énergies renouvelables. Aujourd’hui aucun ajustement n’a lieu : le générateur de courant vert est souvent simplement coupé du réseau en cas de sur-production.

L’objectif déclaré de la Suisse n’est autre qu’une décarbonisation quasi totale de sa production électrique. Afin de renoncer aux énergies fossiles et nucléaire, il est indispensable d’étendre la production renouvelable d’électricité. Dans le même temps, la capacité de production déjà en place dépassera largement le niveau de consommation : un problème complexe auquel les réseaux électriques seront confrontés. Les technologies telles que Power-to-Heat (P2H) ou Power-to-Gas (P2G) s’imposent de plus en plus comme solutions, car elles absorbent le surplus d’énergie tout en réduisant le cas échéant, leur consommation électrique. Pour limiter l’extension du réseau à une taille raisonnable, des solutions intelligentes deviennent décisive. L’objectif est de décaler les charges tout en profitant des potentiels existants.

Les réseaux électriques sont dimensionnés de façon à encore transmettre les pics de puissance attendus. C’est pourquoi les réseaux électriques de moyenne tension actuels (niveau 5), exceptés quelques tronçons de lignes, sont tous redondants. On parle ici d’une ‹ sécurité d’approvisionnement (n-1) ›. Cela veut dire que lors de la défaillance d’une section du réseau, ce dernier fournit toujours la puissance maximale prévue sans aucune coupure. « Dans le même temps, cette réalisation implique que les réseaux annulaires ne sont chargés qu’à 50% et la capacité restante à l’abandon », explique Yves Wymann, Directeur du secteur ‹ Operations Digital Energy Solutions Suisse › chez Alpiq Digital AG et responsable du projet ‹ Poweralliance ›.

En utilisant ces ressources jusqu’ici perdues, le réseau électrique de moyenne tension ne devrait plus être élargi ou du moins dans des proportions moindres. Associer la demande à l’offre volatile de l’électricité, améliorerait selon Wymann, la rentabilité globale et stimulerait l’utilisation flexible des charges électriques grâce à l’augmentation de la capacité du réseau. Les réactions du réseau gagneraient en souplesse aussi bien au niveau de la demande que de l’alimentation de ce dernier.

‹ Poweralliance › différencie deux types de charges en fonction de leur exigence en matière de sécurité d’approvisionnement. D’un côté, on retrouve les ‹ charges indispensables › qui dépendent complètement du besoin et dont la disponibilité est primordiale : par exemple les machines de production, l’éclairage ou les systèmes de communication.

D’autre part, on retrouve les ‹ charges dispensables › comme les technologies liées au couplage des secteurs et au stockage : photovoltaïque, éolien, électrolyleurs (P2G), réserves à batteries ou encore l’électromobilité. Elles tolèrent une sécurité d’approvisionnement plus faible et leur utilisation dépend des prix de l’électricité. Les risques émanant d’une éventuelle coupure électrique restent limités.

‹ Poweralliance › s’en sert ici : « L’idée est d’alimenter toutes les charges indispensables via la partie sécurisée (n-1) du réseau électrique moyenne tension, alors que les charges dispensables seraient alimentées par la redondance actuellement encore inaccessible », explique Yves Wymann.

Afin de réussir une gestion des charges intelligente au service du réseau et éviter que les charges dispensables ne dépassent la capacité du réseau, les exploitants des réseaux de distribution ont besoin d’informations sur leur utilisation – une chose encore absente. ‹ Poweralliance › apporte ici une solution judicieuse : « L’utilisation des flexibilités au service du réseau passe par le client lui-même », explique Wymann en décrivant l’idée. « L’exploitant du réseau se contente de définir le cadre : il propose des capacités et en fonction des informations, libère des lignes ou les bloque en cas de réduction de la puissance. »

« Nous avons besoin de mesures au niveau politique et législatif. Nous pouvons stimuler ainsi la décarbonisation en produisant de l’électricité à partir des énergies enouvelables. »

« Poweralliance débloque la marge financière nécessaire afin de développer le couplage des secteurs. »