Doubler le rendement des parcs éoliens peut se faire simplement...

Pour accepter une solution radicale il faut mettre en évidence les divers paramètres d’un problème :

– Un parc éolien produit en moyenne 25 à 30% de sa puissance nominale, mais la production est fréquemment de zéro et elle n’atteint son plein potentiel que 1 ou 2 jours par mois, et dans certain cas presque jamais.

– Chaque parc éolien doit donc être compensé par une source d’énergie modulable qui elle est presque toujours fossile. La réduction de gaz à effet de serre est donc faible (notre 25 à 30%) et la capitalisation augmentée par un dédoublement du système de production.

– La connexion des parcs éoliens au réseau est elle-même très onéreuse car les interfaces et segments de réseau requis sont utilisés au même faible rendement de 25-30% de leurs potentiels.

– La solution idéale serait un système de conservation de l’énergie électrique efficace et de grande capacité. Même si tous conviennent de ce fait, il y a peu de possibilité sur le marché pour rentabiliser de tels systèmes.

La figure 1 schématise la production électrique d’un parc éolien. La zone beige représente l’énergie produite, et toute la zone blanche dessous la ligne de pleine capacité représente la demande énergétique qui doit être compensé par le réseau.

La figure 2 présente le même schéma, mais ici le réseau n’autorise que la consommation de 50% de la puissance nominale. Dans ce contexte, le rendement sur la puissance autorisé passe de 25-30% à 45-50%; le réseau est plus facile à gérer et les besoins de capacités de production alternatives sont réduits de moitié.

Comment faire ?

Il y a deux cas; les parcs éoliens existants, et ceux en développement. Le choix sur le graphique de plafonner la capacité autorisée à 50% de la puissance nominale est fait à titre d’exemple seulement et peut varier de façon importante d’un projet à l’autre.

Pour les fermes existantes, le refus de consommer une tranche de 10% de l’énergie produite annuellement pourra être compensé par une augmentation du prix payé de 10%. Pour les 5 premières années toute production d’énergie excédentaire sera utilisée gratuitement par le réseau, et par la suite cette tranche de production sera refusé.

Dans le cas de nouveaux parcs éoliens, les promoteurs pourront proposer divers taux de rendement par rapport à la capacité allouée dans les appels d’offres, et le distributeur choisira la combinaison la plus rentable pour son réseau.

Prenons par exemple une soumission pour une ferme d’éolienne totalisant 100 MW. Un soumissionnaire pourrait proposer de limiter sa puissance offerte à 55 MW avec un taux de livraison garanti de 45% de la puissance autorisé. Ce soumissionnaire perdra ainsi 10% de sa production potentielle et réclamera 10c par KWh. Un second soumissionnaire proposera de limiter la puissance offerte à 45 MW, ce qui lui donne une tranche de 20% de sa production d’énergie à recycler. Celui-ci garantira une livraison de 60% de la puissance autorisé avec l’aide d’un accumulateur d’énergie. Puisque son offre d’énergie est plus consistante, mais que ses investissements sont plus important, ce soumissionnaire réclamera 11c par KWh. Le distributeur d’électricité devra évaluer ses frais d’opérations indirects et choisir l’offre la plus pertinente aux besoins de son réseau.

Quel sont les avantages potentiels :

– Pour le réseau de distribution, les économies se feront à plusieurs niveaux : Une efficacité accrue des interconnexions, un amortissement mieux distribué des investissements dans les nouvelles interconnexions, la possibilité de doubler l’énergie renouvelable reçue des connexions existantes et une diminution significative des investissements et frais requis pour compenser la demande lors des périodes de faible vent.

– Pour les gestionnaires de parc éolien; ils auront la capacité de doubler leurs fermes existantes en utilisant les interconnexions déjà en place. Ils auront aussi une quantité significative d’énergie gratuite à consommer sur place, et un fort potentiel de profit pour installer des systèmes d’accumulation d’énergie. Par exemple, si leurs tarifs passent de 9c le Kwh à 10c, ils auront un surplus de 10% de leur production qu’ils pourront accumuler gratuitement dans un système de batteries et revendre par la suite avec 10c de profit puisqu’il s’agira encore d’énergie éolienne propre.

– Pour les développeurs de système d’accumulation d’énergie de masse, il y aura un débouché où la marge de profit potentiel justifiera des investissements massifs de la part des promoteurs éoliens. Ce marché pourra donc prendre son envol de façon robuste.

– La production d’hydrogène propre avec un coût d’électricité nul sera aussi une opportunité de développement pour ce secteur.

– Ce système rendra plus réaliste des objectifs de production d’électricité renouvelable représentant 50% de la demande totale.

À long terme, ce système de modulation de la production pourra aussi être synchronisé avec la demande journalière d’électricité, ce qui nous ramène à l’un de mes articles précédents.