Des éoliennes dans le désert californien / Illustration : Getty.
C’est un terme nouveau dont nous parlent aujourd’hui les scientifiques. Celui de « sécheresse énergétique combinée ». Un phénomène qui survient lorsque le soleil ne brille pas et que le vent ne souffle pas. Est-il à craindre ou pouvons-nous apprendre à le gérer ?
Quand le soleil ne brille pas, les panneaux photovoltaïques ne produisent pas. Mais il reste l’espoir que le vent souffle afin que les éoliennes puissent prendre le relais. Ou vice versa. Ce principe, dont l’existence n’a jamais été formellement démontrée, est appelé « foisonnement » ; Pourtant, parfois, il n’y a quasiment ni soleil ni vent. Les scientifiques ont trouvé un mot pour qualifier ce phénomène. Ils parlent de « sécheresse énergétique composée ». Et dans un monde où les énergies renouvelables dépendantes de la météo prennent de plus en plus de place dans les mix électriques, le phénomène prend une importance grandissante.
« Dans un monde fortement dépendant de l’énergie solaire et éolienne, les sécheresses énergétiques pourraient avoir un impact énorme sur le réseau », assure Cameron Bracken, chercheur au Pacific Northwest National Laboratory (PNNL, États-Unis). « Les opérateurs doivent savoir quand se produiront des sécheresses énergétiques afin de pouvoir se préparer à tirer de l’énergie d’autres sources. Et comprendre où, quand et pendant combien de temps elles se produisent aidera les experts à gérer des systèmes de batteries. »
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Pour la première fois, l’équipe a étudié le phénomène à l’échelle des États-Unis. Pour ce faire, les chercheurs ont analysé 40 années de données météorologiques — aussi précises que la vitesse du vent à hauteur d’éolienne ou l’intensité de l’énergie solaire arrivant sur les panneaux photovoltaïques — et d’informations disponibles sur la demande en électricité. Ils ont croisé le tout avec les zones dans lesquelles sont aujourd’hui implantés des centrales solaires et des parcs éoliens.
Le premier enseignement à tirer de ces travaux, c’est que des sécheresses énergétiques peuvent survenir à n’importe quelle saison. Leur fréquence et leur durée semblent en revanche varier en fonction des régions des États-Unis. Au Colorado, par exemple, les sécheresses énergétiques sont fréquentes. Elles peuvent ne durer que quelques heures tout comme elles peuvent s’étendre sur plusieurs jours. Au Texas, en revanche, le phénomène dure rarement plus de quelques heures — environ 37 heures, tout de même, dans le pire des cas enregistrés. La Californie, elle, est surtout exposée à des sécheresses énergétiques de plusieurs jours. Elle détient d’ailleurs le record de durée de 6 jours.
Quel impact des sécheresses énergétiques sur le réseau ?
Le second enseignement à retenir de cette étude, c’est que les sécheresses énergétiques se produisent pendant les périodes de pointe de la demande plus que ce à quoi on pourrait s’attendre en raison du hasard. Le lien de causalité n’est pas établi. Mais la corrélation existe. Et elle devrait permettre d’éclairer le dimensionnement des moyens de production et des réseaux. Pour les jours — ou les heures — sans vent ni soleil, il faudra en effet penser à des sources alternatives. L’hydroélectricité, le nucléaire ou toute autre source d’électricité bas-carbone, venant d’une région voisine.
Ces travaux devraient aussi contribuer à organiser un déploiement de systèmes de stockage de l’électricité les mieux adaptés aux fréquences et aux durées des besoins. « Lorsque vous savez qu’une sécheresse énergétique va durer cinq heures ou cinq jours, vous ne gérez pas le stockage de la même façon », précise Nathalie Voisin, également chercheur au PNNL. D’autant que le changement climatique pourrait encore venir rebattre les cartes. Les chercheurs, justement, comptent désormais modéliser les sécheresses énergétiques jusqu’à la fin de notre siècle en combinant le tout avec l’évolution prévue des infrastructures. Pour évaluer la pertinence des projets…
Commentaires
Du fait de la non-pilotabilité de certaines "énergies" il y aura aussi des "Inondations énergétiques" à craindre...
En effet, contrairement à la situation actuelle, dans quelques années, la nécessité d'écrêter va être assez souvent la règle.
Mais bon mettre une éolienne à l’arrêt, on sait faire: elles sont pilotables, non? ;)
Et si on ajoute le PV (surtout en été, en ce moment les performances sont faibles),cela va écrêter sévèrement par moment... Et cela risque d'en plumer plus d'un ;-)
Certes les producteurs d'éolien hors marché le feront en cas de prix négatifs ou faibles, mais les autres "piloteront" aussi de jolies réclamations en cas de manque à gagner "piloté" par des tiers...
Les "petits coqs gaulois" risquent d'avoir la "chair de poule" vis à vis de l'augmentation de la CSPE...
Il est évident que le marché de l'électricité tel qu'il existe aujourd'hui et les mesures comme la CSPE vont devoir évoluer pour que chaque acteur puisse être viable lorsque le mix sera dominé dans quelques années par les renouvelables en Europe. Donc il ne me fait pas de soucis de ce côté là, même si les discussions déjà en cours risquent d'être animées vu que chacun va essayer de tirer la couverture de son côté.
Contrairement à ce que semble dire cet article au début, le foisonnement ne veut pas dire remplacer par des moyens de productions uniquement non pilotables la demande en électricité en toute heures!
L'article de son collège dans lié dans l'article donne une définition précise et valable:
On appelle « effet de foisonnement » la réduction des fluctuations dans le temps de l’intermittence et de la variabilité de la production d’énergie par la multiplication de sources éloignées.
L'auteur semble donc confondre réduction et suppression en parlant du foisonnement. Dommage parce que le reste de l'article décrit la problématique sinon de manière correcte.
Il tout à fait démontré que la multiplication de production d'énergie variables réduit la fluctuation dans le temps, sans bien entendu supprimer cette variation.
Si on prend les courbes des parc offshore Français de l'article connexe, sans prendre en compte le foisonnement, ces parcs produiraient moins de 20% de leur capacité nominale plus de 30% du temps. En prenant le foisonnement en compte, on voit que ces parcs produisent en réalité moins de 20% de la capacité nominale seulement 10% du temps. Cela ne vaut pas dire que ces 10% du temps n'existent plus mais qu'au lieu de parler de 30% du temps, on parle de 10% du temps qui doivent être compensé par d'autres moyens de productions.
@perlybird. Merci d'avoir rappelé la bonne définition du foisonnement.
Il est effectivement curieux de lire dans cet article que la réalité du foisonnement doit encore être prouvée, alors qu'il donne en lien un article de 2021 du même site mentionnant l'étude d'Engie ayant montré son existence s'agissant de l'éolien offshore français (en résumé : les épisodes de vent très faible sur les trois façades françaises simultanément se réduisent à quelques jours dans l’année, durant l’été).
Et encore, on ne parle là que d'une toute petite échelle, celle du territoire français, et d'une seule source d'énergie. A l'échelle européenne, la réalité du foisonnement a été démontrée de longue date, notamment sur la base d'études financées par la Commission européenne.
Il est regrettable que les lecteurs du site semblent mieux informés que ses rédacteurs.
Step by Step...en résumé mix énergétique doit aller de concert avec la mise en place
de micro-Step (stations de transfert d'énergie par pompage-turbinage). La géographie relativement accidentée de la France (avec pas mal de montagnes) le permet. Reste à convaincre les décideurs (la Step du Lac Noir en Alsace a fonctionné pendant des décennies puis détruire au lieu d'être rénovée). Le grand problème du pays, c'est l'absence des investissements à long terme, le profit immédiat et les monopoles de fait. Bref, pas gagné le DD