"La flexibilité du système électrique est la clé de la sécurité de l'électricité" - AIE

Les systèmes électriques du monde entier sont confrontés à des obstacles liés à la sécurité et à l'accessibilité financière. Ces deux défis découlent généralement de l'augmentation de la demande d'électricité des utilisateurs, de l'instabilité des sources d'énergie et de la part variable des sources d'énergie renouvelables (SER). S'ils ne sont pas gérés correctement, ces facteurs peuvent compromettre la sécurité de l'électricité.

Qu'est-ce que la sécurité de l'électricité ? Un système électrique est sûr s'il peut rester suffisamment stable pour répondre à la demande d'électricité des consommateurs à des tarifs abordables. Dans le rapport 2022 World Energy Outlook, l'Agence internationale de l'énergie (AIE) a proposé une stratégie clé - la flexibilité du système électrique - pour maintenir la stabilité de l'électricité et garantir la sécurité.

Il convient de noter que cette proposition de l'AIE se fonde sur trois scénarios de perspectives distincts :

1. Scénario des politiques énoncées (STEPS) - ne prend en compte que les politiques actuelles et crée une voie viable qui les reflète.
2. Scénario des engagements annuels (APS) - crée une trajectoire basée sur l'hypothèse que tous les objectifs et engagements en matière d'énergie et d'émissions sont ponctuellement atteints dans leur intégralité.
3. Scénario d'émissions nettes nulles (NZE) - présente une trajectoire pratique et rentable permettant d'atteindre des émissions nettes nulles à l'échelle mondiale d'ici 2050.

Pourquoi la flexibilité du système électrique est-elle nécessaire ?

La flexibilité du système électrique est la capacité d'un système électrique à gérer l'imprévisibilité et l'instabilité de la demande et de l'offre d'électricité sur plusieurs échelles de temps en utilisant des moyens rentables. Le déploiement de la flexibilité peut être utilisé pour relever les défis spécifiques suivants :

Augmentation des prix de l'énergie

Au premier semestre 2022, les prix de gros de l'électricité dans l'UE étaient en moyenne de 200 € par MWh, soit trois fois plus que le prix moyen du premier semestre 2021. Cette augmentation s'est répercutée sur les prix de détail de l'électricité au premier semestre 2022, qui étaient environ 30 % plus élevés que ceux du premier semestre 2021.

Ces changements sont liés à la crise russo-ukrainienne, à la hausse des prix des combustibles fossiles, aux prix du CO2 et à la réduction de la disponibilité de l'énergie nucléaire et de l'hydroélectricité, les prix des combustibles fossiles portant 70 % de la responsabilité.

Comment cela aurait-il pu être évité ? En déployant des énergies renouvelables à haute valeur ajoutée et, par conséquent, la flexibilité du système électrique. Selon l'AIE, en réduisant la demande de 10 % et la demande pendant les heures de pointe d'au moins 5 %, l'UE aurait pu économiser 30 milliards d'euros au cours du premier semestre 2022.

En outre, l'énergie éolienne et l'énergie solaire photovoltaïque ont assuré conjointement 23 % de l'approvisionnement en électricité de l'UE au cours du premier semestre de 2022. Dans les heures cumulées où les deux ont fourni un minimum de 40 % de la production d'énergie, le prix de gros a baissé de 15 % par rapport à la moyenne. Par conséquent, l'UE aurait pu économiser un montant estimé à 40 milliards d'euros sur le coût de l'approvisionnement en électricité au premier semestre 2022 si au moins 40 % de la production d'électricité avait été assurée par des énergies renouvelables.

Augmentation de la demande d'électricité

En utilisant les demandes en 2010 et 2021 dans l'UE - 2 574 TWh et 2 608 TWh, respectivement - comme valeurs de base, les chiffres suivants représentent les demandes attendues dans l'UE en 2030 et 2050 en utilisant les STEPS et APS :

1. STEPS-2922 TWh en 2030 et 3 327 en 2050.
2. APS-3271 en 2030 et 4 384 en 2050. 

Selon l'AIE, ces augmentations sont dues au déploiement prévu de pompes à chaleur résidentielles et industrielles, ainsi qu'à l'adoption massive de véhicules électriques, qui porteront le parc européen à environ 39 millions de véhicules d'ici 2030.

L'adoption prévue des VE constitue certainement une menace pour la sécurité électrique. Entre 2021 et 2050, la demande mondiale d'électricité fait un bond de 80 % dans le scénario STEPS, de 120 % dans le scénario APS et de 150 % dans le scénario NZE, le volet "transport" se classant en troisième position. 

Et s'il existait toutefois un moyen d'optimiser ce volume attendu de VE pour la flexibilité du système électrique ? Chargement intelligent.

Avec l'adoption massive des VE en Europe, la recharge intelligente devient de plus en plus la solution numéro un pour la flexibilité de la demande (DSF). Elle permet et aide le propriétaire du VE à optimiser le coût et l'approvisionnement du réseau en ajustant les heures de charge du VE pour tenir compte d'autres actifs flexibles et, par conséquent, réduire la demande globale. Le V2G, une variante de la recharge intelligente, permet un flux bidirectionnel d'électricité entre les VE et le réseau.

Sources de flexibilité du système électrique

Les besoins de flexibilité sont les facteurs qui permettent la flexibilité dans un système électrique. Ces facteurs comprennent des technologies et des stratégies de gestion favorables à la flexibilité, un marché sain qui permet de monétiser la flexibilité pour les acteurs du secteur de l'énergie, et des cadres réglementaires qui garantissent tout cela.

La part des énergies renouvelables variables dans le mix énergétique total est un facteur important de ces besoins de flexibilité. Dans l'UE, les besoins de flexibilité augmentent considérablement lorsque la part des énergies renouvelables variables atteint 50 %. Selon l'AIE, d'ici 2030, la part des énergies renouvelables variables atteindra 50 %, ce qui signifie que le besoin de flexibilité dans l'UE sera crucial à l'horizon 2030. Les sources de flexibilité du système électrique sont les suivantes

Centrales thermiques: Aujourd'hui, les centrales thermiques fournissent environ deux tiers de la flexibilité nécessaire pour assurer la sécurité de l'électricité. Toutefois, selon l'AIE, à mesure que nous avançons vers 2050, les proportions vont changer.

En 2050, la part des centrales thermiques tombera à environ un tiers dans les STEPS et un quart dans les APS. 

Réseaux électriques: Les réseaux électriques contribuent à la flexibilité en étant le centre décentralisé des interconnexions entre les différentes sources de flexibilité. Ainsi, ils peuvent réduire la demande de flexibilité de certaines sources en cas de besoin et augmenter la demande d'autres sources pour maintenir l'équilibre.

Dans l'UE, environ 7 millions de km de lignes de réseau devraient avoir été ajoutés aux lignes existantes d'ici 2050. Cette valeur représente environ un tiers des lignes de réseau mondiales.

Réponse à la demande: La possession d'actifs flexibles du côté de la demande, comme les véhicules électriques, les appareils ménagers tels que les lave-linge, les chauffages, les climatiseurs, etc. permet et accélère le transfert de charge d'une source à une autre. ) permet et accélère le transfert de charge d'une source à l'autre. En substance, cela fait des consommateurs des participants actifs à la flexibilité du système électrique.

Selon l'AIE, dans le cadre du STEPS et de l'APS, la réponse du côté de la demande fournira environ un quart de la flexibilité du système électrique en 2050.

Stockage de l'énergie: Selon l'AIE, le stockage de l'énergie par batterie deviendra la source de flexibilité du système électrique qui connaîtra la plus forte croissance d'ici 2050.

Les tendances suivantes en matière de capacité de stockage par batterie sont prévues pour les STEPS et les APS dans l'UE :

• STEPS - moins de 40% en 2021, un peu plus de 60% en 2030, et légèrement moins de 80% en 2050.
• APS - environ 45% en 2021, 68% en 2030, et 84% en 2050.

Conclusion

La demande d'électricité devrait monter en flèche d'ici à 2050. Malheureusement, l'augmentation de la demande s'accompagne d'une flambée des prix de l'énergie, deux phénomènes qui peuvent nuire à la sécurité de l'approvisionnement en électricité.

L'adoption d'actifs flexibles tels que les véhicules électriques y contribue largement. Si cela peut sembler être un défi insurmontable, il n'en est rien. Une solution d'orchestration de la flexibilité efficace comme FLEXO peut optimiser la consommation d'énergie des VE, des communautés énergétiques, des foyers et des industries afin de permettre aux consommateurs, aux gestionnaires de flotte, aux constructeurs automobiles, aux GRD et aux ESE de réaliser des économies, créant ainsi un avenir de sécurité énergétique.

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