Gestion du réseau électrique et. stockage massif de l énergie. Dominique Maillard Président du directoire de RTE 31 janvier 2013

Transcription

1 Gestion du réseau électrique et stockage massif de l énergie Dominique Maillard Président du directoire de RTE 31 janvier 2013

2 Plan de la présentation 1. Les évolutions à l œuvre tant du côté de la consommation que de la production bouleversent la gestion du réseau électrique 2. Le stockage est-il une solution? 3. Conclusion

3 Plan de la présentation 1. Les évolutions à l œuvre tant du côté de la consommation que de la production bouleversent la gestion du réseau électrique 2. Le stockage est-il une solution? 3. Conclusion

4 Les variations de la consommation sont importantes, à tous les horizons de temps 100 Variation sur une journée d hiver 80 Variation sur une année GW 50 GW janv mars mai juil sept nov France Allemagne Angleterre Italie Espagne France Allemagne Italie Espagne

5 Les pointes augmentent plus vite que la consommation moyenne Pointe pendant l hiver en France

6 Le développement des énergies intermittentes renforce les variations dans la production Période du 13 au 26 août 2012 en Allemagne

7 Les prix de l électricité reflètent cette variabilité /MWh Prix spot de l électricité le 09/02/2012

8 Ces évolutions modifient les modalités de gestion du réseau électrique Pointe Puissance (MW) Production #2 (ENR, prioritaire) Production #1 (dispatchable) 0:00 Day 23:59

9 Plan de la présentation 1. Les évolutions à l œuvre tant du côté de la consommation que de la production bouleversent la gestion du réseau électrique 2. Le stockage est-il une solution? 3. Conclusion

10 Les différentes solutions techniques de stockage Moyens Centralisés Moyens Décentralisés Caractéristiques Stockage longue durée (jours) Machine synchrone Dynamique proche des groupes «classiques» Stockage courte durée (heures) Interface à électronique de puissance Dynamique proche des EnR Exemples STEP (hydraulique) Stockage par air comprimé Air comprimé adiabatique Batteries électrochimiques Volant à inertie

11 Les moyens centralisés Les STEP (stations de transfert d énergie par pompage) : sites compatibles en général déjà équipés faible potentiel de développement en France coût : 600 à 1500 k /MW Stockage par air comprimé («CAES» ou compressed air energy storage) : combine la compression d air dans une poche minérale et une unité de production type CCG génère du CO 2 par la combustion fossile coût : 700 à 1000 k /MW Air comprimé adiabatique («ACAES» ou adiabatique compressed air energy storage) ne nécessite pas d apport en combustible fossile coût : 700 à 1200 k /MW

12 Les moyens décentralisés Les batteries différentes solutions techniques la plus utilisée pour des usages purement réseau est la technologie sodium/sulfure pour un coût de 400 k /MW Le volant à inertie : de l ordre de quelques minues à maximum une heure d énergie stockée coût de l ordre de 1000 k /MW Pile à combustible : rendement global très mauvais coût de 3000 à 5000 k /MW

13 Récapitulatif technique des moyens de stockage existants Techno Pmax Energie Durée Rendement Coût STEP MW GWh Quelques heures à quelques jours 70% à 80% k /MW CAES 110 MW 290 MW 2800 MWh 870 MWh 26h 3h 40%-50% 700 à 1000 k /MW ACAES 90 MW 360 MWh 4h 70% 700 à 1200 k /MW Batterie NaS 1 MW 7.2 MWh 7h 80% à 100% 230 k /MW k /MWh Volant d inertie 40kW 10kWh 15min 98% environ 1000 k /MW

14 Les obstacles au développement du stockage Quels acteurs? producteurs consommateurs gestionnaires de réseau Quelle rentabilité? la valorisation économique du stockage se fait sur les écarts de prix sur des périodes cohérentes avec la capacité temporelle du moyen de stockage actuellement, monotone de prix assez plate sur les marchés européens du fait de l impact massif des ENR mises sur le marché à prix nul (les subventions empruntant un autre circuit) Rareté des sites et contraintes environnementales Dispositifs tarifaires inadaptés

15 Intérêt du stockage pour la gestion du réseau de transport d électricité Les services système : le stockage peut contribuer directement à la stabilisation du système électrique en temps réel le taux de pénétration des ENR en France ne justifie toutefois pas d augmentation des réserves nécessaires dans un futur proche dès lors que le réseau électrique français est déjà très interconnecté La qualité de l électricité : pour des besoins très spécifiques de zones ou sites industriels ayant besoin d un haut niveau de qualité de l onde pas de projet identifié à ce jour

16 Intérêt du stockage pour la gestion du réseau de transport d électricité (2) Le stockage, notamment s il est centralisé et massif, ne diminue pas le besoin de transport d électricité, bien au contraire Solaire Eolien Hydraulique

17 Conclusion : gestion du réseau électrique et stockage La situation du système électrique français ne permet pas au stockage de rencontrer à court moyen terme des conditions économiques favorables à son développement, partiellement pour des questions d architecture de marché (cas des STEP) mais aussi du fait de son coût Des démonstrateurs démarrent pour essayer des tester les conditions d une valorisation multiservices, parmi lesquels la gestion des contraintes sur les réseaux de distribution Quoi qu il en soit, même si des moyens de stockage massif étaient développés, le développement du réseau de transport est nécessaire si l on veut poursuivre la transition énergétique et accroître le développement des ENR