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L’impact des EnR sur les réseaux électriques

le dimanche 26 avril 2015

Les énergies renouvelables (éolien, solaire) présentent un double inconvénient
- Elles sont aléatoires, car elles dépendent de phénomènes naturels hors du contrôle de l’homme ;
- La densité de production est faible, c’est-à-dire. que les fermes solaires ou éoliennes sont dispersées sur le territoire national et requièrent un maillage fin du réseau HT pour être connectées au réseau national.

D’où une première nécessité, déjà largement perçue, de disposer de capacités de réserve de type centrales thermiques qui puissent être démarrées ou stoppées dans un très bref délai.

Mais il est une autre conséquence moins évidente sur les adaptations que les fluctuations de production induisent sur le réseau en en perturbant la stabilité.

Cette stabilité se contrôle par le maintien de la fréquence du courant autour de 50 Hz (ou 60 Hz dans certains pays anglo-saxons). Elle est affectée par les variations dans la puissance raccordée qui doit à tout instant être égale à la puissance appelée par les utilisateurs.

Jusqu’alors, les gestionnaires du réseau (ERDF en France) avaient la possibilité, en jouant sur un nombre limité de grandes centrales, d’arrêter ou de mettre en service les groupes de production en fonction de la consommation.

Le problème se complique avec les fermes éoliennes ou solaires auxquelles sont reconnue une priorité de raccordement. Les gestionnaires doivent donc ajuster une consommation fluctuante à une production pour partie aléatoire, elle-même issue d’une myriade d’unités de petite taille.

La solution est d’autant plus difficile à trouver que la part de production renouvelable est importante par rapport au reste de la production.

On en a eu un exemple lors de l’éclipse solaire du 18 mars dernier : le phénomène astronomique est certes prévu de longue date, mais les variations d’intensité lumineuse – et donc de production électrique - sont 4 à 6 fois plus rapides que lors du lever et du coucher du soleil.

Comme par ailleurs ces variations affectent toute l’Europe du fait de l’interconnexion transfrontière, tout déséquilibre dans un pays a des conséquences sur les pays voisins.

Ce n’est pas la première fois que l’Europe est confrontée à une éclipse, mais en 1999 la part du renouvelable solaire était extrêmement faible alors qu’aujourd’hui c’est 35.000 MW, soit 10% de la capacité installée en Europe qui sont venues à manquer.

La coordination mise en place entre les gestionnaires longtemps avant la date fatidique a été efficace puisqu’aucune perturbation sérieuse ne s’est vérifiée, mais les effets des politiques de transition énergétique initiées dans les pays de l’Europe, et qui conduit à augmenter la part du solaire et de l’éolien, va rendre indispensable cette coordination au jour le jour.

Les solutions techniques existent et relèvent de ce que l’on appelle les « smart grids », entendu comme l’ensemble des techniques d’optimisation de la distribution.

Ces adaptations du réseau aux mutations du mix énergétique supposent des programmes d’investissement conséquents : environ 1,5 milliard d’euros par an pour RTE, auxquels s’ajoutent 400 millions d’euros correspondant aux équipements arrivant en fin de vie.

Jusqu’à présent ces adaptations du réseau existant ont permis le raccordement des énergies renouvelables sans obligation de modifier significativement l’architecture du réseau HT.

Il n’en sera pas de même avec la loi sur la transition qui devrait rendre nécessaire la réalisation de projets structurants très importants : si la décision de réduire la production d’origine nucléaire devait être maintenue, cette transformation du mix énergétique induirait une modification des flux d’électricité. La production d’électricité dans le Sud de la France dans les vallées de la Loire et du Rhône diminuerait, alors que les nouvelles capacités (éoliennes off-shore, hydroliennes…) sont plutôt dans le Nord du pays : il s’en suivrait la nécessité de renforcer le réseau avec la création de lignes nouvelles dont on sait qu’elle se heurte à l’opposition des régions traversées.

C’est d’ailleurs le problème auquel se trouve confrontée la RFA avec, de la même façon, une concentration de parcs éoliens sur les rives de la Baltique et un déficit de production dans le Sud du pays plus industrialisé.

La Commission européenne estime à 1.100 milliards d’euros les besoins d’investissement dans les infrastructures énergétiques entre 2010 et 2020, dont 400 dans la distribution et 200 dans le transport.

Ce renforcement des lignes ne se limite pas à maintenir la fluidité des échanges entre territoires excédentaires et déficitaires sur chaque territoire national. Pour sécuriser l’approvisionnement de la France et des pays voisins, il faudra supprimer les goulots d’étranglement limitant les échanges avec la Belgique, l’Allemagne, la Suisse et l’Espagne.

On voit donc que l’intégration massive des énergies renouvelables pose des problèmes technico-économiques sérieux au niveau des réseaux de transport et de distribution dont le législateur français n’a peut être pas pris la mesure.

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