Est-il possible d’avoir un système électrique 100% fourni en énergie éolienne?

Comment gérer un système électrique, intégralement avec des parcs éoliens ? Ceci ne relève point de l’utopie, du moins en théorie en déployant un grand nombre de turbines, comme le démontrent les études menées par l’Université de Comillas, dans le cadre du programme européen Twenties.

La gestion du système électrique comporte plusieurs niveaux. Un des plus compliqués à gérer est celeui de la régulation de la puissance. En Espagne, cette opération est menée à partir des salles de contrôle de Red Eléctrica de España, gestionnaire du réseau d’alimentation électrique en Espagne et consiste à maintenir, seconde après seconde, l’équilibre final entre l’énergie électrique produite et celle demandée.

Pour que le système soit fiable, il faut qu’à tout moment, l’énergie produite par les centrales soit strictement équivalente à l’énergie demandée en tout point du pays. Ceci est particulièrement vrai à la lumière du principe selon lequel l’énergie ne se stocke pas.

C’est possible grâce à un travail détaillé de planification et d’analyse des prévisions de consommation puis d’adaptation des capacités de production allouées, tout en corrigeant, en temps réel, toute déviation éventuelle. Ce sont des systèmes informatiques qui gèrent les interconnexions électriques avec la France et le Maroc afin de renforcer, ponctuellement, la capacité du réseau en envoyant des signaux aux différentes centrales électriques du pays afin d’augmenter ou de réduire la génération électrique en fonction de l’évolution des variables d’ajustement. C’est un système qui fonctionne selon le principe de l’offre et la demande.

En cas d’arrêt simultané de plusieurs parcs éoliens (en raison de vents plus forts que prévus par exemple), le gestionnaire du réseau demande la montée en charge d’une centrale à cycle combiné pour qu’elle compense les aérogénérateurs. Cette part d’imprévisibilité de certaines énergies renouvelables, comme l’éolienne ou la solaire, oblige les opérateurs à avoir d’autres dispositifs de génération électrique. Et ceci à un coût, aussi bien environnemental qu’économique.

La question est la suivante: Ce mode de fonctionnement pourrait-il être inversé ? Peut-on utiliser l’énergie éolienne comme variable d’ajustement de puissance?

Les laboratoires de l’ICAI (Ecole Technique Supérieur de l’Ingénierie) à Comillas, dirigés par Luis Rouco, travaillent sur un système le permettant. Jusqu’à maintenant, la régulation de puissance du réseau se réalise essentiellement grâce à l’énergie hydraulique. Ce système reste le meilleur d’un point de vue technique sous réserve de la disponibilité d’eau.

Ces mécanismes de régulation se réalisent aussi à travers la mobilisation des centrales à cycle combiné. Les centrales à gaz mettent 1 à 2 heures à se mettre en marche et c’est pour cela qu’il faut toujours quelques petites installations de cycle combiné en fonctionnement continu afin qu’elles puissent être rapidement mobilisées.

La régulation de la génération électrique nationale par les éoliennes se fait déjà mais seulement dans le sens de la réduction de la production électrique. Souvent, le soir, REE (le gestionnaire du réseau électrique national) ordonne l’arrêt des parcs éoliens, à un moment où les vents sont forts mais les besoins énergétiques faibles. La possibilité que les parcs éoliennes aident à réguler à la hausse la génération électrique est techniquement possible notamment avec la disponibilité d’aérogénérateurs dotés de variateurs de puissance qui permettent aux pâles des éoliennes de changer leur angle d’exposition au vent et permettre ainsi de générer plus ou moins de puissance électrique.

Ceci relève d’un niveau de régulation secondaire de la génération électrique, c’est à dire le dernier levier d’ajustement afin d’équilibrer la production et la demande globale. Cela représentera un grand levier d’augmentation de la part des énergies renouvelables dans le mix énergétique national.

Un autre obstacle est l’hypothèse d’absence totale de vent. Les prévisions météorologiques réalisées actuellement permettent de prévoir, au jour le jour, la production électrique d’origine éolienne mais le risque de vent zéro et donc de production zéro existe. Les seules énergies renouvelables permettaant une production énéergétique prévisible et linéaire sont la géothermie et les centrales de biomasse.

Lever l’obstacle de l’absence de vent pour la production d’énergie éolienne supposerait un pas de géant pour implanter un système de génération électrique intégralement basé sur les énergies renouvelables mais cela passerait irrémédiablement par un développement des interconnexions électriques afin de prévenir les ruptures d’alimentation électrique.