L’Énergie Solaire impacte la Fiabilité du réseau

Selon de nouvelles études, introduire davantage d'énergie capacité solaire pourrait affecter la fiabilité du réseau texan de l'ERCOT.
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L’énergie solaire contribuant à la fiabilité de l’Electric Reliability Council of Texas pourrait presque être épuisée si la capacité solaire atteint 20 GW en 2023. Cela se traduirait alors par la nécessité d’augmenter les sources d’énergies répartissables et flexibles. L’énergie solaire tend effectivement à diminuer la fiabilité du réseau texan selon les experts.

L’ELCC de l’énergie solaire

La fiabilité du réseau est l’un des enjeux majeurs pour les ingénieurs. L’ajout de nouveaux générateurs au réseau constitue une nouvelle charge pour celui-ci. Généralement, cela induit une perte de fiabilité que les ingénieurs essaient de limiter. Cette quantité de charges que doit supporter le réseau est appelée capacité de charge effective, ou effective load-carrying capability (ELCC).

Une ELCC parfaite serait de 100%, ce qui est presque impossible à atteindre. Au travers de son analyse, Kevin Carden, propriétaire d’Astrape Consulting, a indiqué que l’arrivée de l’énergie solaire dans le réseau de l’ERCOT entraînait des variations de capacité de charge.

Ainsi, il a indiqué ces variations en fonction du nombre de GW introduit de la manière suivante:

1 GW: 78%
10 GW: 51%.
20 GW: 20%
25 GW: 5%.

Cela signifie que plus l’énergie solaire contribue au réseau en termes de GW, plus la fiabilité diminue. À la fin du mois de juillet, ERCOT a 8,7 GW de capacité solaire installée et approuvé pour une exploitation commerciale. À cela, s’ajoutent 3,7 GW supplémentaires qui alimentent le réseau, mais ne sont pas exploités commercialement.

D’autres accords signés devraient encore augmenter la contribution de la capacité solaire dans le réseau. Ainsi, 2,4 GW pourraient rejoindre le réseau en 2022 et 10,8 GW en 2023.

Cependant, les contrats pourraient, à l’avenir, prévoir des capacités moindres. Effectivement, le prix à terme annuel moyen a augmenté pour 2023.

Un rapport de l’ERCOT datant de mai a estimé que la capacité solaire aurait une ELCC estivale de 81%. À titre de comparaison, il est de 20% pour les turbines éoliennes offshore éloignées des vents forts.

M. Carden indique:

“Une baisse régulière et persistante de l’ELCC solaire à mesure que nous atteignons les niveaux de pénétration que nous nous attendons à voir dans un avenir proche.”

Évaluer la marge des sources répartissables et flexibles

Pete Warnken, directeur principal de l’adéquation des ressources à l’ERCOT, travaille, de son côté, à l’élaboration de mesures d’adéquation des ressources. Ce domaine est à mettre en relation avec la recherche d’ELCC. Effectivement, s’il devient nécessaire d’augmenter les sources d’énergies ajustables, il est important d’évaluer la marge de ces énergies.

Ces énergies sont intermittentes, par exemple, la production d’énergie éolienne est impossible en l’absence de vent.

M. Warnken a déclaré à ce sujet:

“Ils sont présentés uniquement à des fins de discussion à ce stade. La marge de réserve de planification actuelle se concentre sur des conditions typiques, normales ou moyennes pour le système, et bien sûr, cela ne suffit pas, lorsque vous avez […] un parc de ressources renouvelables intermittentes qui ne cesse de croître. […] Donc, la question fondamentale est de savoir s’il y a assez d’énergie pour couvrir le pire cas ou quelque chose qui est proche du pire cas en termes de charge nette […] au cours des cinq prochaines années.”

Selon M. Warnken, les périodes les plus sensibles pour la production d’énergie intermittente sont le début d’après-midi et le début de soirée. Pour le premier, car les vents diminuent, pour le second en raison de la diminution de lumière solaire.

Ces productions intermittentes doivent être répartissables, mais aussi monter rapidement en puissance pour assurer les besoins en énergie.

Le facteur économique de la demande

Selon Eric Goff, consultant en marché de l’énergie, un autre facteur à prendre en compte serait la demande économique. La demande économique intervient lorsque les grands consommateurs d’électricité en gros réduisent leur charge. Cela leur permet notamment d’éviter les frais excessifs liés au transport et les prix de l’électricité de pénurie.

M. Goff a déclaré au sujet de la prise en compte de la demande économique:

“Si vous ne le faites pas, je pense que les résultats n’ont aucun sens. Parce qu’il y a une réponse de la demande, et plus les prix élevés sont fréquents, plus la demande est incitée à trouver comment répondre aux prix. […] Je sais que c’est compliqué, mais je ne sais pas dans quelle mesure le [scénario] sera significatif sans au moins essayer d’en faire quelque chose.”

M. Warnken a ajouté qu’il était d’accord avec les dires de M. Goff. Actuellement, les marges de sources répartissables et flexibles de l’ERCOT sont toujours à l’étude.

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