bruce Anane
L’intersection entre évolution technologique et changements réglementaires ouvre la porte à des solutions envisagées depuis des années dans le secteur des énergies renouvelables. C’est le cas de pays comme l’Espagne, l’un des premiers à combiner le potentiel de l’énergie éolienne et solaire pour optimiser la capacité du réseau électrique. C’est ce qu’on appelle hybridation de plantes. De quoi s’agit-il? Il s’agit essentiellement de parcs éoliens et photovoltaïques qui fonctionnent de manière coordonnée au même endroit. Par conséquent, la contribution de l’énergie verte au même point de connexion au système électrique ne sera pas aussi affectée selon que le vent souffle ou que le soleil brille. Mais pas seulement, les synergies réduisent l’empreinte environnementale des infrastructures et optimisent l’utilisation des réseaux électriques.
Maximiser la capacité de connexion est un objectif de longue date pour les exploitants de centrales renouvelables, en particulier pour parcs éoliens. En intégrant des systèmes solaires complémentaires aux systèmes éoliens, les opérateurs peuvent y parvenir Augmenter considérablement l’approvisionnement en énergie sans mises à niveau coûteuses ni risque de saturation du réseau. Les réseaux électriques sont des infrastructures coûteuses, il est donc logique d’essayer d’en tirer le meilleur parti.
Tirer le meilleur parti des infrastructures renouvelables
Les systèmes électriques modernes sont généralement totalement sûrs, comme c’est le cas du système espagnol. En pratique, ils sont conçus pour éviter les coupures de courant ou les accidents dus à la congestion du réseau, permettant d’alimenter les points de raccordement autorisés avec plus d’énergie que prévu initialement.
Les parcs éoliens atteignent rarement leur puissance maximale autorisée lorsqu’ils sont connectés au réseau pour fournir l’énergie générée. Même en période de vent fort, lorsque les éoliennes fonctionnent à leur puissance nominale maximale, il est rare que la capacité maximale de raccordement autorisée soit atteinte car il y a toujours des pertes dans les lignes de transport ou dues à la propre consommation des éoliennes. De plus, lorsqu’il y a moins de vent, une partie ou la totalité de la capacité injectable en un point donné du réseau reste inutilisée.
Face à ce potentiel inexprimé, le nouveau concept de systèmes hybrides est né pour exploiter la capacité inutilisée aux points de connexion, sans compromettre la sécurité du système électrique.
Une poussée réglementaire pour l’hybridation
La capacité technologique à elle seule est insuffisante sans un soutien législatif fort, mais des progrès substantiels sont également réalisés sur ce front. L’Espagne a fait un pas de pionnier en 2020 en promulguant une loi (RD 1183/2020) qui autorise explicitement les projets d’hybridation de centrales de production existantes en utilisant le même point de connexion et la même capacité d’accès déjà accordés.
Ce cadre juridique offre la couverture nécessaire à l’hybridation et simplifie les procédures administratives pour de tels projets. Le règlement introduit un processus raccourci d’hybridation des centrales avec des centrales existantes disposant de raccordements au réseau autorisés, réduire de moitié les délais de traitement.
Principaux avantages de l’hybridation
Comme on peut le constater, l’hybridation de plantes renouvelables présente plusieurs avantages, qui peuvent être résumés dans les points suivants :
- Il encourage la construction de nouvelles centrales renouvelables et, par conséquent, le respect des engagements internationaux en la matière décarboniser le système électrique.
- La pénétration des énergies renouvelables dans le système augmente mieux utiliser la capacité du réseau à absorber l’énergie générée par ces centrales.
- Tirer parti de l’infrastructure existantetels que les sous-stations, les lignes électriques, les accès, etc., réduisant ainsi l’empreinte environnementale et les coûts d’investissement.
- En utilisant des sources complémentaires, la production d’électricité est plus constante dans un système hybride positif pour l’équilibre du système électrique. Cela augmente également le facteur de capacité – le temps pendant lequel une centrale génère de l’énergie – par rapport à la centrale non hybridée précédente.
- Les temps de connexion et de démarrage sont accélérés accélérer le processus d’autorisation pour les nouvelles plantes qui s’hybrident avec des plantes préexistantes.
Vers une énergie renouvelable (et intelligente).
La réglementation autorise l’hybridation de différentes technologies renouvelables, mais le scénario dominant consiste à combiner un nouveau système solaire photovoltaïque avec un parc éolien existant. En Espagne, il existe de nombreux projets qui adoptent cette approche, destinés à devenir opérationnels dans les prochains mois. ACCIONA Energía, une importante entreprise d’énergies renouvelables du pays, a déjà identifié des projets d’hybridation totalisant plus de 2 000 MW, avec des capacités allant de 7 MW à 50 MW.
Au départ, l’idée était d’intégrer la production éolienne à l’aide de nouveaux systèmes photovoltaïques, comblant ainsi les lacunes de capacité non utilisées par les parcs éoliens. Cependant, les progrès en matière de gestion de l’énergie ont conduit à une évolution vers « opération intelligente ». Dans des installations hybrides spécifiques, un système de contrôle automatisé décide de la contribution énergétique de la centrale solaire et du parc éolien en fonction de facteurs tels que la maintenance programmée, les exigences du réseau et les prix du marché.
Les estimations issues d’études d’hybridation avancées en Espagne indiquent que la production énergétique combinée d’un parc éolien et d’une centrale solaire peut augmentation en moyenne de plus de 189% par rapport à la production autonome du parc éolien. Environ 5 % de l’énergie totale produite ne peut pas être injectée dans le réseau en raison des limitations des points de connexion, tandis que le reste est correctement injecté dans le système.
Même si l’hybridation des parcs éoliens et des systèmes photovoltaïques prévaut actuellement, les chercheurs explorent d’autres options technologiques pour trouver la combinaison optimale pour chaque scénario, incluant diverses sources de production et des technologies complémentaires comme le stockage d’énergie.
