Les éoliennes d’aujourd’hui : une contribution peu coûteuse à la fiabilité du réseau électrique

Les opérateurs de réseaux du Canada et du monde entier s’entendent pour dire que l’énergie éolienne joue un rôle important dans un vaste réseau électrique. L’intégration de l’éolien est à la hausse, et dans de nombreux territoires, de grandes quantités d’énergie éolienne sont déjà injectées dans le réseau électrique de façon fiable et rentable.

Par exemple, le Danemark produit maintenant plus de 50 % de son électricité grâce aux éoliennes. Aux États-Unis, six États en produisent au moins 20 %.

Selon une étude récente sur les ressources et installations éoliennes du Canada, le pays peut produire plus d’un tiers de son électricité grâce à l’énergie éolienne sans compromettre la fiabilité de son réseau – tout en générant des retombées économiques et environnementales.

Il est faux de croire qu’il faut stocker des quantités égales d’énergie provenant de sources comme le gaz naturel ou l’hydroélectricité pour pallier la variabilité de l’éolien. Il faut toujours maintenir des réserves d’énergie afin d’amortir la fluctuation des réseaux, toutes sources de production confondues. La puissance supplémentaire nécessaire pour compenser la variabilité de l’éolien ne représente en fait qu’une petite partie de la quantité totale d’énergie éolienne injectée dans le réseau.

L’éolien comme un partenaire fiable dans l’avenir du Canada

Les ameliorations technologiques contribuent à faire diminuer les coûts, tout en améliorant la fiabilité

• Les améliorations technologiques constantes font baisser le coût des éoliennes tout en augmentant leur rendement. Par exemple, le diamètre moyen des rotors a doublé depuis les années 1980, et les pales, beaucoup plus longues et plus légères, produisent beaucoup plus d’énergie grâce à leur superficie accrue. Les éoliennes sont aussi montées sur des tours plus hautes, et munies de chaînes dynamiques maintenant plus fiables, tout comme les systèmes de contrôles qui optimisent le rendement.
• De grandes quantités d’énergie éolienne sont déjà injectées dans le réseau électrique de façon fiable et rentable; les distributeurs du monde entier réalisent de plus en plus l’importance du rôle que l’énergie éolienne peut jouer dans un vaste réseau de distribution d’électricité.
• Les techniques de pointe pour la prévision des vents permettent aux distributeurs et aux opérateurs de réseaux de prévoir les hausses et les baisses d’apport en énergie éolienne et de planifier en conséquence.
• Grâce à la prévision des vents, les distributeurs peuvent tenir compte des variations dans la production d’énergie éolienne, un peu comme ils gèrent la variation de la demande. Ces deux paramètres peuvent changer en une demi-heure ou en quelques heures, mais jamais en quelques secondes, comme lorsqu’une centrale nucléaire ou une centrale à combustibles fossiles est mise hors service ou qu’un arbre tombe sur une ligne électrique.
• Il est faux de croire qu’il est nécessaire de produire des quantités égales de puissance supplémentaire, par le gaz naturel ou l’hydroélectricité par exemple, uniquement pour pallier la variabilité de l’éolien. Une certaine réserve d’énergie est là pour la fluctuation actuelle du réseau, et ce, pour toutes les sources de production. La puissance supplémentaire nécessaire pour compenser la variabilité de l’éolien ne représente qu’une petite partie de la quantité totale d’énergie éolienne injectée dans le réseau.

Le saviez-vous?

• L’Étude pancanadienne sur l’intégration de l’énergie éolienne de 2016 a révélé qu’avec un renforcement adéquat des lignes de transport et des réserves de régulation supplémentaires, le réseau électrique du Canada fonctionnerait sans problème majeur si l’on y intégrait 20 ou 35 % d’énergie éolienne. Les avantages d’une hausse du développement éolien seraient nombreux pour les provinces et territoires du Canada.
• Aux quatre coins de la planète (et à l’Île-du-Prince-Édouard au Canada), l’éolien contribue déjà à plus de 25 % de l’énergie du réseau.

Énergie éolienne et stockage d’énergie

• Faut-il stocker l’électricité que produisent les installations éoliennes pour augmenter leur apport aux réseaux électriques? Quels types de stockage peut-on utiliser? Voilà des questions courantes dans l’industrie éolienne.
• L’Institut de l’énergie éolienne du Canada et Ressources naturelles Canada réalisent conjointement une étude concernant les systèmes de stockage d’énergie sur l’Île-du-Prince-Édouard, non seulement pour répondre à la demande en période de pointe, mais aussi pour assurer des seuils de tension sur le réseau, réduire les pertes dans le transport et la distribution, et fournir de l’énergie de secours aux sous-stations.
• La Société indépendante d’exploitation du réseau d’électricité de l’Ontario mène en parallèle plusieurs projets de stockage d’énergie, le but étant de stocker 50 MW pour améliorer la fiabilité et la flexibilité du réseau électrique ontarien, tout en soutenant une production considérablement accrue d’électricité renouvelable.

Ressources

• Selon l’analyse de Bloomberg intitulée New Energy Outlook 2019, d’ici 2050, l’éolien et le solaire produiront 50 % de l’électricité dans le monde, et plus de 13 T$ seront investis, dont 77 % dans des projets d’énergie renouvelable (5,3 T$ pour l’éolien, 4,2 T$ pour le solaire et 843 G$ pour les technologies de stockage).
• Energy Systems Integration Group (ESIG; anciennement UVIG) tient un répertoire de ressources portant sur la conception, l’opération et la maintenance de réseaux électriques intégrés. Parmi les articles d’intérêt, citons Energy Systems Integration: The Next Step Toward Sustainable Energy (mai 2018) et Comparison of Ancillary Services from Conventional and Renewable Plants (avril 2018)