Le moment et l'emplacement des installations éoliennes et solaires sont des facteurs critiques pour les fournisseurs d'électricité du Texas qui jonglent entre leur production et d'autres ressources pour fournir un flux d'énergie équilibré. Les chercheurs de l'Université Rice ont quelques suggestions sur la façon dont ils peuvent intégrer plus efficacement des sources très variées.

Rice, étudiante de premier cycle, Joanna Slusarewicz, avec l'ingénieur en environnement Daniel Cohan, a effectué une analyse des récents pics de production des ressources renouvelables de l'ouest et du sud du Texas et a suggéré que la production d'électricité de l'État peut être rendue plus fiable en ajustant où et quand ces ressources sont déployées.

Leur article en libre accès est publié dans Renouvelables :éolien, Eau et Solaire .

Alors que l'éolien établi et un ensemble croissant de générateurs solaires ont fourni environ 18% de l'électricité du Texas en 2017, une utilisation judicieuse pourrait aider ces ressources à dépasser leur poids alors que les centrales électriques au charbon quittent le paysage, les chercheurs ont écrit. (Trois centrales au charbon du Texas ont fermé cette année et une quatrième fermeture est prévue.)

Slusarewicz a étudié les données météorologiques du National Renewable Energy Laboratory et les enregistrements compilés par l'Electric Reliability Council of Texas (ERCOT) à but non lucratif de 2007 à 2013 qui ont suivi l'énergie éolienne de l'ouest et du sud du Texas ainsi que la production solaire commerciale à l'échelle de l'État. Elle a déterminé que la production d'électricité la plus fiable à l'avenir proviendra de la combinaison de l'énergie solaire et de l'éolien de l'ouest du Texas, mais le vent côtier a également un rôle important à jouer.

Ses conclusions ont montré que bien qu'ERCOT soit prudent dans ses estimations de la production de pointe du vent de l'ouest du Texas pendant l'été et l'hiver, les producteurs pourraient tirer le meilleur parti de leur argent énergétique en ajoutant la production éolienne côtière. Les vents côtiers du sud du Texas, elle a trouvé, sont les plus actifs lorsque la puissance est le plus nécessaire, au pic d'utilisation lors des chaudes journées d'été.

Slusarewicz a trouvé peu de différence dans la contribution maximale de l'énergie solaire, qu'elle provienne de panneaux qui se déplacent sur deux axes pour suivre plus précisément le soleil à travers son arc plutôt que de systèmes à 1 axe qui suivent simplement d'est en ouest. Elle a également constaté que la combinaison de la production des installations éoliennes et solaires peut améliorer leur capacité ferme, une mesure de la puissance que les sites peuvent raisonnablement garantir.

"Un problème majeur avec l'énergie propre est qu'elle n'est pas nécessairement fiable, " dit Slusarewicz, un Riz junior. " Soleil et vent, par leur nature, ne fourniront pas systématiquement de l'énergie lorsque vous savez que vous en avez besoin."

Elle a déclaré que les batteries restent trop chères pour stocker des quantités d'énergie de la taille du Texas pour une utilisation ultérieure. "J'ai fait ce projet pour voir s'il y a un moyen, avant même de commencer à construire plus de parcs éoliens et solaires, répartir leur production actuelle pour profiter des différences de climat dans tout l'état, ", a déclaré Slusarewicz.

Cohan a déclaré que le Texas offre une occasion unique d'apprendre à équilibrer les ressources énergétiques en raison de plusieurs facteurs :parce que le réseau énergétique de l'État est en grande partie autonome, et deuxieme, en raison de sa taille et de la diversité des climats.

"ERCOT effectue des études prospectives sur la quantité d'énergie éolienne et solaire qu'elle s'attend à ajouter au réseau et sur le nombre de charbon ou d'autres sources susceptibles de se retirer, mais ils ne regardent pas où les deux sont situés pour avoir les meilleures caractéristiques, " dit Cohan, professeur agrégé de génie civil et environnemental à Rice.

Il a noté que les parties prenantes du réseau énergétique du Texas ont ciblé des emplacements pour l'énergie éolienne par le biais d'un processus concurrentiel de zones d'énergie renouvelable médié par ERCOT.

"Il y a un héritage au Texas pour identifier les endroits les plus sensibles pour localiser l'énergie éolienne, mais cela n'a pas encore été appliqué à l'endroit où les parcs solaires devraient être situés ou à la manière de relier certains des sites éoliens côtiers aux zones de transmission de l'ouest du Texas, " a déclaré Cohan. "Ce n'est qu'au cours des deux dernières années que l'énergie solaire est devenue compétitive avec l'éolien. Maintenant, le Texas a deux options renouvelables solides. C'est pourquoi il est temps d'envisager d'intégrer ces sources afin qu'elles puissent faire mieux que l'une ou l'autre seule. »