Pentru o energie 100% regenerabilă eficientă, trebuie să producem
Aprovizionarea exclusivă cu energii regenerabile este visul mai multor state. Un vis limitat de dificultățile tehnice de stocare a energiei electrice. Soluția: produce mai mult decât suficient, spun specialiștii Richard Perez (Universitatea de Stat din New York la Albany) și Benoît Tournadre (Mines ParisTech).
În întreaga lume, angajamentele înfloresc la scara orașelor, regiunilor și țărilor de a se îndrepta către economii bazate în primul rând pe energie regenerabilă. Numai pentru statul New York, patru facturi concurente vizează între 50 și 100% din surse regenerabile până în 2040 sau chiar mai devreme.
Doar două surse de energie regenerabilă sunt suficient de abundente pentru a atinge aceste obiective foarte ambițioase: solară și eoliană. Ambele, însă, sunt resurse intermitente, guvernate de vreme, alternanța zilei și a nopții, precum și a ciclurilor sezoniere. Dacă dorim ca aceștia să înlocuiască resursele fosile care sunt desfășurate în funcție de necesități, acestea trebuie, prin urmare, să fie „controlabile” - adică capabile să furnizeze energie în funcție de cerere.
După ce am efectuat cercetări pe această temă - în special în Statele Unite pentru Departamentul Energiei - afirmăm că energia regenerabilă controlabilă este posibilă și la un cost accesibil. O idee foarte înrădăcinată este să considerăm că toată puterea generată de energie regenerabilă trebuie vândută de când a fost produsă. Dar ideea de a „irosi” energia solară sau eoliană nu este niciodată menționată. Prin urmare, posibilitatea de a supradimensiona și reduce proactiv energia electrică produsă nu este luată în considerare. Concret, ideea este de a instala surse regenerabile în cantități care depășesc cererea: într-o zi de vreme bună pentru energie solară, vom produce în exces. Excedentul produs în condiții favorabile fiind fie depozitat, fie aruncat, în funcție de costul optim.
În opinia noastră, aceasta este cheia pentru realizarea la un cost mai redus a unei rețele de energie electrică alimentată în principal cu energii regenerabile. În nordul Statelor Unite (reprezentativ pentru condițiile franceze), observăm că o supradimensionare a energiei solare fotovoltaice și eoliene de ordinul a 50% constituie cea mai ieftină soluție pentru a produce energie 24 de ore pe zi. 24, 365 de zile pe an.
Întrebarea depozitării
Ideea noastră se bazează pe următorul raționament: stocarea energiei este astăzi singura soluție luată în considerare pentru a realiza generalizarea energiilor regenerabile. Este într-adevăr un element esențial pentru a compensa intermitența energiei solare și eoliene - adică scăderea producției lor atunci când soarele nu ne mai luminează (noaptea) sau puțin (pe vreme înnorată). De exemplu) sau că vântul este prea slab.
Mai important, aceasta se referă și la perioade mai lungi, cu o lipsă de câteva zile și anumite anotimpuri în care soarele rămâne slab sau condițiile atmosferice nu sunt foarte vânt. În timpul iernii, putem vedea adesea că producția solară scade la câteva sutimi din producția medie așteptată. Operatorii de rețea sunt cei care se asigură că alimentarea cu energie electrică se adaptează la creșterea și scăderea cererii. În prezent, se bazează pe două tipuri principale de stocare. Rezervoare de apă, numite instalații de stocare pompate, și baterii, pentru perioade scurte.
Dacă rămâne foarte mare, costul depozitării scade. Dar chiar și în cele mai optimiste proiecții, bazându-se doar pe stocare pentru a face energia solară și eoliană controlabilă va rămâne excesiv de scumpă, potrivit studiului nostru, având în vedere volumul deficitelor care trebuie umplute pentru perioade lungi de producție redusă.
Prețul energiei eoliene și, cu atât mai mult cu energia solară, este, de asemenea, în scădere, până la punctul în care supra-dimensionarea lor - sau instalarea dincolo de ceea ce este strict necesar - devine accesibilă. Acest lucru rămâne adevărat atunci când excesul de producție de la generatoare solare sau eoliene este aruncat, mai degrabă decât alimentat în rețeaua electrică. Supradimensionarea reduce deficiențele de producție, permițând producerea de mai multă energie în perioadele cu disponibilitate scăzută a soarelui și a vântului. Cel mai important, instalarea mai mult decât este necesar reduce semnificativ nevoia de stocare.