Une meilleure intégration de l’éolien dans le réseau électrique

Le consortium eStorage, comprenant de grands acteurs européens de l’énergie** s’est vu accorder une subvention de 13,3 ME par la Commission européenne afin de développer une solution permettant l’intégration des énergies renouvelables intermittentes, telles que l’éolien, dans le réseau électrique.

eStorage aura donc pour mission de mettre au point des solutions rentables permettant un large déploiement de technologies flexibles et fiables de stockage d’énergie (plusieurs GWh) dans l’ensemble de l’Union Européenne. Il s’attachera également à améliorer les systèmes de gestion du réseau afin d’assurer l’intégration d’une part d’énergies renouvelables importante.

La pierre angulaire du projet eStorage sera la transformation de la station EDF de transfert d’énergie par pompage (STEP) à vitesse fixe du Cheylas, en STEP à vitesse variable.

Une fois achevée, Le Cheylas fournira 70 MW de capacité de régulation supplémentaire au cours de la nuit, permettant ainsi d’intégrer plusieurs centaines de mégawatts d’énergie renouvelable intermittente. Cela démontrera qu’une part significative des STEP européennes peut être modernisée afin d’intégrer la vitesse variable et de fournir ainsi jusqu’à 10 GW de capacité de régulation supplémentaire, sans aucun impact pour l’environnement et à un coût bien inférieur à celui du développement d’installations nouvelles.

Le consortium assurera également le développement et la démonstration de solutions destinées au couplage de l’opération des centrales de stockage avec la production renouvelable utilisant des systèmes avancés de gestion du marché et de l’énergie. Cela permettra aux centrales de stockage de maximiser leur valeur sur les marchés d’équilibrage de l’électricité.

Les stations hydroélectriques de transfert d’énergie par pompage constituent le moyen le plus flexible et le plus répandu d’assurer un stockage massif d’électricité. En transférant l’eau entre deux bassins situés à des niveaux différents, elles permettent en effet de générer de l’électricité en cas de pics de demande ou lorsque les niveaux de production sont faibles (par exemple, lors d’une journée calme n’autorisant la production que d’une faible quantité d’électricité à partir de l’éolien) ; elles garantissent en outre le stockage de l’électricité en cas d’excès de production des centrales éoliennes et solaires pendant les périodes de faible demande.

Mieux encore, les STEP jouent un rôle essentiel dans la régulation électrique ; les centrales sont en mesure d’adapter rapidement leur niveau de production afin de garantir à tout moment l’équilibre entre production et consommation d’électricité. Cet équilibre est en effet indispensable pour assurer la stabilité et l’exploitation continue des réseaux électriques. Si les STEP à vitesse fixe n’autorisent cette régulation électrique qu’en mode production, les groupes à vitesse variable régulent l’électricité à la fois en mode production et en mode pompage, autrement dit 24 heures sur 24. Actuellement, la quasi-totalité des STEP en Europe sont des centrales à vitesse fixe.

En se fondant sur des études de simulation, des résultats de démonstration et une analyse du potentiel de stockage, le consortium eStorage évaluera les atouts du stockage au niveau système et identifiera de possibles barrières à son développement. Cela permettra de formuler des recommandations pour l’évolution du cadre réglementaire et du marché de l’électricité et des services systèmes permettant de maximiser l’impact du projet.

Ce projet prévoit également la démonstration d’une plateforme de marché d’équilibrage en vue de valider la criticité des systèmes informatiques connexes pour la gestion de nouveaux types de produits flexibles tels que les STEP.

[DVID]

** Le consortium ‘eStorage’ regroupe les entreprises et organismes suivants : Elia, opérateur de systèmes de transmission, EDF un groupe de production d’électricité, l’Imperial College une université britannique, DNV Kema, le groupe de conseil en ingénierie, évaluation et certification, et Algoé, le spécialiste du conseil en management.

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17 Commentaires sur "Une meilleure intégration de l’éolien dans le réseau électrique"

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jmdesp
Invité
Que les STEP qu’on pensait déjà disponible pour faciliter l’intégration de l’éolien ne le sont pas sans des investissements peut-être raisonnables mais pas nuls, surtout dans la mesure où ces anciennes STEP ont des rendement A/R autour de 75%, et donc ajoutent 33% au coût effectif de cette énergie. Est-ce que la modernisation permettra de s’approcher plus des 80% théoriquement possible ? Par ailleurs les STEP fondamentalement jouent mal avec l’éolien. Les STEP se remplissent/vident sur des échelles de temps qui sont 3 à 5 heures. Un régime de vent donné se maintient en général nettement plus longtemps que cela,… Lire plus »
Sicetaitsimple
Invité

si je peux me permettre, ce qui est envisagé ici, via la vitesse variable, c’est de pouvoir faire du réglage de fréquence en mode pompage (bref de l’ajustement fin de l’équilibre production/consommation), alors que sans vitesse variable, c’est effectivement comme vous le soulignez assez bestial, sans possibilité de participer au réglage de fréquence en pompage.

Dan1
Invité

Deux liens intéressants : Le Cheylas : Gestion des STEP : Où l’on voit que la gestion d’une STEP est complexe car dépendante du marché et aussi dépendante des coûts du réseau (le pompage n’est pas gratuit). Si on ajoute la complexité des STEP mixte, où il faut aussi évacuer l’eau du lac quand elle arrive, on pourra conclure que ce n’est pas simple… ce qui ne vous étonnera pas !

Tech
Invité

juste pour taquiner un peu. un fondu du nuke qui parle de complexité pour la gestion d’une STEP . c’est l’hopital qui se fout de la charité ;o) améliorer les step pour récupérer de l’énergie qui sinon serait perdu est intelligent. et l’intelligence ne manque pas dans ce pays, il suffit de lui dire quoi faire! vivent les stockages. (le marché de demain!)

Sicetaitsimple
Invité

Je ne suis pas vraiment surpris effectivement. Comme j’essaie de le faire comprendre sur le post parallèle , l’économie du stockage d’électricité n’a absolument rien d’évident. Les STEP dont nous parlons ont été construites dans les années 70/80 du siècle dernier, j’allais dire en “accompagnement” du programme nucléaire, par un diplodocus subventionné….(je cite, pour faire simple et rapide). On attend donc les “raptors” agiles qui vont se précipiter sur les revenus faciles du stockage, mais pour l’instant on ne les a pas vraiment localisé, au moins en France. Peut-être attendent-ils l’apparition d’un “tarif” pour surgir tous crocs devant?

aphi
Invité

Nouveau record de puissance éolienne (absolue) produite ce jour, qui plus est au moment du pic de conso de la mi-journée. 5732MW à 13h30 ! Sans doute également record de taux de charge …

Dan1
Invité
Ce qui est très bizarre, c’est que personne n’est venu claironner des records éoliens hier et avant hier quand il faisait bien froid ?? Effectivement, comme très souvent l’éolien se réveille quand les températures remontent et que les perturbations pluvieuses arrivent, c’est le grand classique. Mais en Allemagne avec 30 GW installés, le réveil est quand même difficile et la différence entre l’espoir et la réalité est visible : Par exemple, à 7h00 ce matin, les Allemands attendaient 5,9 GW et il y en avait réellement 1,5 GW / 30 GW installés. Et pour les détails de la production éolienne… Lire plus »
Tech
Invité

on s’en foutra de quand produisent les ENR, quand la parametre stockage sera pris en compte à sa juste valeur! oui le vent souffle dans certaines conditions, oui, en général le soleil brille le jour :o)), oui les barrages stockent plus après la pluie, etc, etc, …. mais quand ces énergies seront stockées on se foutra de savoir si elle avait été produite la semaine dernière ou il y a 2 heures, ou synchrone avec la conso! il est urgent de penser stockage (et réseaux) à chaque nouvelle installation de production aléatoire ou pseudo aléatoire.

Guydegif(91)
Invité

Amélioration notable escomptable si toutes nos STEP passent à de la Vitesse Variable ! Relevé ci-dessus: ”…les groupes à vitesse variable régulent l’électricité à la fois en mode production et en mode pompage…” Alstom Hydro a traité un exemple récent en Suisse ! D’autres spécialistes de la Vitesse Variable, comme ABB, pourraient aussi s’y coller ! STEP équipées de groupes à Vitesse Variable = réponse optimisée pour intégrer des sources d’électricité aléatoires éoliennes et PV ! YA+KA ! ASAP ! A+ Salutations Guydegif(91)

Dan1
Invité
A Tech. “on s’en foutra de quand produisent les ENR, quand la parametre stockage sera pris en compte à sa juste valeur!” Ben, oui, mais c’est justement ce quon dit depuis le début, un exemple parmi des centaines d’autres : Mais ce qui est difficile, c’est précisément de construire des moyens de stockage de masse (supérieur au TWh) avec de longue constante de temps. Et une fois que l’on saura faire, il faudra trouver le financement. Les EnR ne peuvent être abordées de façon isolée, il faut considérer le système entier qui puisse rendre le même service qu’actuellement et se… Lire plus »
Dan1
Invité

Voilà quelques exemples de STEP de diverses puissances :

Sicetaitsimple
Invité
“STEP équipées de groupes à Vitesse Variable = réponse optimisée pour intégrer des sources d’électricité aléatoires éoliennes et PV ! ” Pour le PV, rien n’est moins évident, je me permets de recopier ce que je disais ailleurs sur un autre fil: “Pour compléter, le paradoxe est qu’au moins en Europe, le PV est le pire ennemi ( aujourd’hui) du stockage de masse style STEP, car son développement notamment en Allemagne rabote pendant plusieurs mois de l’année le différentiel de prix jour/nuit, qui est le moteur principal de l’économie du stockage. En 2050, si il y a 200GW de PV… Lire plus »
Sicetaitsimple
Invité

“de savoir si elle avait été produite la semaine dernière” (l’electricité). Parce que vous êtes déjà sur du stockage à cycle hebdomadaire? Va falloir des grosses batteries…. Vous pouvez illustrer? je parle bien sûr de “nouveau stockage”, les STEP existantes seront gérées au mieux.

De passage
Invité
quand on se dit intelligent il faut aller au bout du raisonnement: 1- Ne pas utiliser une énergie gratuite est bête? Vrai au premier degré seulement 2- car les STEP n’ont pas été construites pour les beaux yeux de l’éolien mais pour augmenter la puissance dispo en pointe sans avoir à construire 2 nouvelles tranches nuc: il ne faut pas aller voler le parking payé par les autres… 3- si vous êtes factuel, que se passe-t-il en cas de bon vent durant quelques heures: * On économise du CO²: ça on connait, mais est-ce si vrai? Les hollandais ont montré… Lire plus »
Sicetaitsimple
Invité

Votre étude hollandaise doit être un peu vieille, je pense….Que l’intégration massive d’éolien pose des problèmes ne fait pas de doutes, mais fixer la limite à 2% de la puissance max avant “neutralité CO2″est quand même largement dépassé , et par ailleurs complètement faux. Si vous voulez vous en convaincre, vous pouvez aller voir la production espanole du jour ( ou d’hier), c’est je pense un record, et sa production de CO2 ici: Ce que ça coute étant effectivement un tout autre problème.

jmdesp
Invité
@Sicetaitsimple : Le chiffre CO2 annoncé n’est pas forcément le chiffre exact. Les pertes de rendements d’un capacité fossile en fonction du taux de charge, de sa vitesse de variation, sont complexes à calculer, mais significatives, surtout quand on fait tourner une capacité nettement en dessous de la valeur optimale. Les Irlandais sont les seuls à tenter de faire cette estimation à peu près correctement. Il y a l’étude suivante à ce sujet : Et l’hollande dont parle De passage est probablement celle-ci : Pour être honnète, je n’ai jamais eu le temps d’étudier complètement ces études pour comprendre jusqu’à… Lire plus »
Sicetaitsimple
Invité

Pour le bouton “télécharger”, je ne peux rien faire, désolé! Concernant l’étude des émissions de CO2 en Irlande, c’est un monument! Effectivement plus il y a d’éolien en fonctionnement et moins il y a de fossile, et moins il y a de fossile moins il y a de cycles combinés gaz en fonctionnement car leur coût proportionnel est supérieur au charbon. Donc forcément les émissions moyennes (par MWh) du parc fossile augmentent, puisqu’il y a un rapport charbon/gaz qui augmente en même temps que l’éolien… Il n’y a rien de faux dans l’étude, remarquez!

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