Quand l’eau devient un atout majeur pour l’équilibre du réseau électrique

L’intégration des systèmes hydriques dans la gestion énergétique s’impose comme une solution novatrice pour optimiser l’utilisation des énergies renouvelables. Une étude récente menée par l’Université de Stanford explore le potentiel de cette synergie, offrant des pistes prometteuses pour l’avenir de la transition énergétique.

Une équipe de chercheurs dirigée par l’Université de Stanford a publié le 27 septembre dans Nature Water une étude novatrice sur l’optimisation de l’utilisation énergétique des systèmes hydriques. L’objectif principal de cette recherche vise à évaluer comment les infrastructures liées à l’eau, telles que les usines de dessalement et les stations d’épuration, peuvent ajuster leur consommation d’énergie pour équilibrer l’offre et la demande sur le réseau électrique.

Akshay Rao, doctorant en génie environnemental à l’École d’ingénierie de Stanford et auteur principal de l’étude, a indiqué : «Pour atteindre la neutralité carbone, des solutions énergétiques axées sur la demande sont nécessaires, et les systèmes hydriques représentent une ressource largement inexploitée. Notre méthode aide les opérateurs de l’eau et les gestionnaires d’énergie à prendre de meilleures décisions sur la coordination de ces infrastructures pour atteindre simultanément nos objectifs de décarbonisation et de fiabilité de l’approvisionnement en eau.»

Le potentiel inexploité des systèmes hydriques

L’étude met en lumière le rôle essentiel que peuvent jouer les systèmes hydriques dans la transition vers les énergies renouvelables. Les infrastructures hydriques, consommant jusqu’à 5% de l’électricité nationale, pourraient offrir des avantages similaires aux batteries en ajustant leurs opérations en fonction des besoins énergétiques en temps réel.

Pour concrétiser ce potentiel, un cadre d’évaluation de la valeur de la flexibilité énergétique des systèmes hydriques a été développé par les chercheurs. L’approche prend en compte divers facteurs, notamment les risques de fiabilité, les risques de conformité et les coûts de modernisation des infrastructures.

Les tests effectués sur une usine de dessalement d’eau de mer, un système de distribution d’eau et une station d’épuration ont révélé des résultats encourageants. Ces systèmes pourraient déplacer jusqu’à 30% de leur consommation d’énergie pendant les périodes de pointe, entraînant des économies significatives et réduisant la pression sur le réseau électrique.

Le plus grand potentiel de flexibilité énergétique a été démontré par les usines de dessalement. Elles peuvent ajuster leur taux de récupération d’eau ou arrêter certaines opérations lorsque les prix de l’électricité sont élevés.

Implications pour les gestionnaires de l’eau et de l’énergie

Le cadre développé par les chercheurs de Stanford pourrait être utilisé par les opérateurs de réseaux électriques pour évaluer les ressources de flexibilité énergétique dans divers systèmes hydriques et les comparer avec d’autres options de stockage d’énergie. Pour les opérateurs de services d’eau, l’approche permettrait de prendre des décisions financières plus éclairées sur la conception et l’exploitation de leurs installations dans un contexte de réseaux électriques en rapide évolution.

Akshay Rao a conclu : «Notre étude fournit aux gestionnaires de l’eau et de l’énergie un outil pour prendre des décisions plus judicieuses. Avec les investissements et les politiques appropriés, les systèmes hydriques peuvent jouer un rôle clé pour rendre la transition vers les énergies renouvelables plus fluide et plus abordable.»

Article : ‘Valuing Energy Flexibility from Water Systems’ – Stanford University – Publication dans la revue Nature Water. DOI : s44221-024-00316-4