Pourquoi ne pouvons-nous pas produire toute l'électricité dont nous avons besoin à partir du vent ? C'est une question que j'entends souvent de la part de gens qui commencent à se renseigner sur les défis environnementaux auxquels nous sommes confrontés, et c'est une bonne question. À première vue, cela peut sembler simple : nous produisons déjà de l'électricité propre à l'aide d'éoliennes, nous savons donc que cela fonctionne. Pourquoi ne pas simplement en construire des tas et des tas jusqu'à ce que nous produisions suffisamment d'électricité, résolvant ainsi les problèmes causés par les centrales électriques sales ?
Malheureusement, comme c'est souvent le cas, la réalité est un peu plus complexe que cela. Pour répondre à cette question, nous devons mieux comprendre comment fonctionne l'énergie éolienne et comment fonctionne un réseau électrique. Plongeons-nous dedans, d'accord ?
Comment fonctionne l'énergie éolienne ?
Jusqu'ici tout va bien, mais voici le vrai défi : le vent est intermittent. Parfois ça souffle, parfois non, et il est difficile de prévoir plus de quelques heures à l'avance ce qu'il va faire. Pour cette raison, les parcs éoliens (groupes d'éoliennes) ont généralement deux puissances nominales : un nombre de capacité et un nombre de facteur de capacité.
Par exemple, un parc éolien peut contenir 200 éoliennes d'une puissance nominale de 1,5 mégawatt chacune. La capacité de ce parc éolien est de 300 mégawatts (200 x 1,5), mais la quantité d'électricité qu'il produira réellement dépend de nombreux facteurs, et si vous regardez la production moyenne de toutes ces éoliennes sur une certaine période de temps - généralement un année - et vous divisez ce nombre par la capacité maximale de toutes ces éoliennes, vous obtenez le facteur de capacité.
Ainsi, par exemple, si notre parc éolien ci-dessus fonctionne à 30 % de sa capacité, il produirait en moyenne 100 mégawatts à tout moment. Mais cela ne veut pas dire que vous pouvez compter sur 100 mégawatts ; un jour, il pourrait être de 300, et d'autres de 30. C'est un problème non seulement parce que vous devez construire beaucoup plus d'éoliennes que les chiffres de capacité ne le laissent penser (et les médias rapportent généralement des chiffres de capacité, pas facteurs de capacité), mais aussi à cause d'autre chose que nous verrons dans la prochaine section ci-dessous.
Comment fonctionne le réseau électrique ?
"La production et la consommation d'électricité doivent être équilibrées sur l'ensemble du réseau, car l'énergie est consommée presque immédiatement après sa production. Une panne importante dans une partie du réseau - à moins qu'elle ne soit rapidement compensée - peut entraîner un réacheminement du courant vers les générateurs restants aux consommateurs sur des lignes de transmission de capacité insuffisante, provoquant de nouvelles pannes. Un inconvénient d'un réseau largement connecté est donc la possibilité de pannes en cascade et de pannes de courant généralisées. ( source )
Cela signifie que si le vent cesse de souffler et qu'un parc éolien cesse de produire de l'électricité, une autre source d'électricité doit prendre le relais.
Ce problème peut être atténué si vous avez de nombreux parcs éoliens répartis sur une grande zone géographique, de sorte que lorsque le vent ne souffle pas quelque part, il y a de fortes chances qu'il souffle ailleurs. Cela aide, mais ne résout pas complètement le problème. N'oubliez pas que le réseau doit équilibrer l'offre et la demande à tout moment, donc si la malchance fait qu'il n'y a pas ou peu de vent sur la plupart de vos parcs éoliens le même jour, vous avez toujours un problème. Alors, que devrions-nous faire?
Quel est l'avenir de l'énergie éolienne ?
Mais que pouvons-nous faire pour aider à augmenter la quantité d'énergie propre et renouvelable produite par le vent partout ?
La première chose à faire est d' améliorer la transmission . De nombreuses régions ont un surplus d'énergie éolienne, mais elles peuvent la vendre à d'autres régions qui l'achèteraient volontiers parce que ces endroits ne sont pas interconnectés. Il y a aussi des zones où de nouveaux parcs éoliens pourraient être construits, mais ils ne le sont pas parce qu'il n'y a pas de lignes de transmission. Un meilleur système de distribution permettrait de compenser plus facilement un déficit d'un côté en puisant dans l'excédent d'un autre côté.
Une autre façon de permettre au réseau électrique de gérer plus d'énergie éolienne serait de façonner la demande (c'est-à-dire d'influencer la quantité d'électricité que les gens et les industries utilisent). Une grande partie peut être réalisée à l'aide de technologies de réseau intelligent, telles que les compteurs intelligents qui peuvent faire varier le prix de l'électricité en temps réel (lorsque le prix est plus élevé, la demande diminue, lorsque le prix est inférieur, la demande augmente) et avec l'industrie avide d'énergie afin qu'ils chronomètrent certaines de leurs opérations pour tirer le meilleur parti de l'énergie disponible.
Troisièmement, augmenter la capacité de stockage du réseau ferait une grande différence. À l'heure actuelle, la majeure partie de l'électricité doit être utilisée immédiatement lorsqu'elle est produite, seule une petite partie étant stockée pour une utilisation ultérieure (cela peut être fait avec les réservoirs d'eau des centrales hydroélectriques, par exemple). Si nous pouvions stocker plus d'énergie, nous pourrions puiser dans cette réserve lorsque le vent ne souffle pas. Le grand défi ici est d'avoir un stockage suffisamment peu coûteux pour avoir du sens. Cela pourrait nécessiter des percées dans la technologie des batteries ou des hypercondensateurs.
Enfin, l'option la plus réaliste semble être la diversification . L'énergie éolienne est le type d'énergie renouvelable le moins cher à l'heure actuelle, mais elle devrait être combinée avec d'autres types pour mieux atténuer le problème d'intermittence. Solaire photovoltaïque, solaire thermique, géothermique en roche profonde, énergie des vagues, hydroélectricité (lorsque c'est bien fait), biomasse, etc. produire un nouveau).
