Un livre blanc de l'Agence internationale de l'énergie détaille comment l'hydroélectricité peut aider à faciliter l'ajout mondial d'énergie éolienne et solaire au mix de ressources des réseaux électriques. Audun Botterud d'Argonne a offert son expertise en tant que co-auteur.

Alors que le monde ajoute des champs d'éoliennes et de panneaux solaires pour générer plus d'énergie propre, Les opérateurs de réseaux électriques recherchent des moyens de lisser la variabilité liée aux énergies renouvelables. Dans cette quête de flexibilité accrue, l'Agence internationale de l'énergie (AIE) a émis un rappel, de toutes sortes :n'oubliez pas l'hydroélectricité.

L'une des plus grandes sources d'électricité renouvelable aujourd'hui, L'hydroélectricité peut aider à équilibrer la production fluctuante des parcs éoliens et solaires. Pour expliquer ce potentiel, L'IEA a récemment publié le premier d'une série de livres blancs sur l'évaluation des services hydroélectriques, décrivant leur rôle potentiel dans un système énergétique en évolution. L'article rassemble une équipe internationale de contributeurs experts dont Audun Botterud, ingénieur en systèmes énergétiques au Laboratoire national d'Argonne du Département de l'énergie des États-Unis (DOE).

« En essayant de mieux comprendre ces systèmes et marchés électriques en évolution, nous examinons ce qui peut jouer un rôle dans la transition vers un approvisionnement en électricité plus propre, " il a dit.

Tirer le meilleur parti de l'énergie éolienne et solaire peut être un défi pour les gestionnaires de réseau, car ils doivent tenir compte du moment où le soleil ne brille pas et que les vents sont faibles. Cette flexibilité va de quelques millisecondes à plusieurs années.

"Il peut être difficile de prédire combien vous tirerez de ces ressources à un moment donné, " dit Botterud, qui a analysé l'intégration des énergies renouvelables dans les systèmes électriques et les marchés de l'électricité au cours des 15 dernières années. "Cela crée le besoin de ressources flexibles qui peuvent compenser."

Les installations hydroélectriques stockent de l'énergie sous forme d'eau qui est retenue dans un réservoir puis libérée pour faire tourner des turbines. Parce qu'il abrite de grandes quantités d'énergie facilement contrôlables, l'hydroélectricité est un bon complément aux énergies renouvelables variables, dit Botterud.

Les besoins actuels des différents pays pour ce type de flexibilité varient. Au Brésil, l'Inde et la Chine, par exemple, où l'éolien et le solaire n'ont pas encore un impact important sur le réseau global, L'hydroélectricité peut aider à équilibrer les variations à court terme du système électrique. Le besoin est plus aigu au Danemark, Irlande et Australie-Méridionale, où la flexibilité à long terme est également nécessaire car le système énergétique devient de plus en plus dépendant de la variabilité météorologique. Dans ces scénarios, L'hydroélectricité peut être particulièrement précieuse.

"Les barrages peuvent stocker de l'énergie de façon saisonnière, " dit Botterud. " Comparez cela aux batteries, qui ne peut stocker de l'énergie que pendant des heures. Vous avez besoin des deux types de stockage dans le système."

Certains endroits devront construire une capacité hydroélectrique supplémentaire dans les années à venir pour obtenir ce genre de capacité d'énergie propre robuste. Autre part, les ressources hydroélectriques existantes peuvent nécessiter des équipements améliorés, entretien accru, un suivi plus intensif, et une capacité de transmission supplémentaire pour transporter l'énergie là où elle est nécessaire. Les marchés de l'électricité devront changer, trop.

« Les marchés de la plupart des régions ont été conçus autour d'un mix de ressources traditionnel basé sur la production de combustibles fossiles, " dit Botterud. " Dans une certaine mesure, nous devrons repenser la façon dont les ressources sont évaluées dans le système électrique. La flexibilité est maintenant plus demandée, nous devons donc nous assurer que les ressources flexibles comme l'hydroélectricité sont compensées en conséquence. »

Botterud est l'un des nombreux chercheurs d'Argonne, Lawrence Berkeley National Laboratory et d'autres institutions travaillant à l'analyse et à l'amélioration de l'intégration des énergies renouvelables dans les réseaux électriques. À venir plus tard en 2020, un autre livre blanc de l'AIE sur l'hydroélectricité se concentre sur les problèmes du marché de l'électricité liés à l'hydroélectricité et à la flexibilité.

Un certain nombre de technologies différentes peuvent insuffler plus de flexibilité aux réseaux électriques à mesure que les énergies renouvelables variables se développent au cours des prochaines décennies, dit Botterud. « Les batteries reçoivent beaucoup d'attention, et le gaz naturel aussi. L'hydroélectricité ne doit pas être laissée de côté, car il s'agit déjà d'une ressource importante et flexible."