Économie Circulaire
Énergie durable. 7 stratégies pour maîtriser sa variabilité
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L’énergie durable est celle qui peut être utilisée sans compromettre les générations futures en ce qui concerne la satisfaction de leurs besoins. On peut aussi la définir comme une énergie dont la source ne s’épuise pas ou qui se fait de manière imperceptible.
Plus personne ne discute (au moins, dans des cercles à peine informés) de l’insoutenabilité du modèle économique et énergétique actuel, qui se fonde sur la disponibilité de ressources infinies, hypothèse éminemment fausse concernant une planète qui, bien que grande, est clairement fini.
Cependant, comme une solution alternative claire, de nombreux experts recommandent l’efficacité dans l’utilisation des ressources et une économie fondée sur les sources d’énergie durable les plus populaires, notamment l’éolien, le solaire, la géothermie, la biomasse et l’hydroélectricité.
Pour compléter ces sources d’énergie et réduire leur variabilité (celle qui est actuellement le principal problème qu’elles présentent pour baser le modèle énergétique sur elles), l’énergie nucléaire et le gaz naturel se posent comme alliés dans la transition vers une énergie durable.
Ce dernier, le gaz naturel, constitue une claire continuité du modèle actuel, compromettant le développement des années à venir et, vu les événements géopolitiques de 2022, aussi ceux d’aujourd’hui. Il est choquant que d’importants investissements, justifiés par l’urgence, soient détournés vers de nouvelles infrastructures de gaz naturel.
Pour sa part, l’énergie nucléaire se présente comme un pénible complément des renouvelables ; d’énormes coûts cachés, fiabilité d’approvisionnement faible en raison des entretiens coûteux, faible flexibilité pour s’adapter aux pics de demande et la sécurité n’est garantie que sur le papier, car la réalité est tenace et démontre que les situations très graves finissent par se produire (Tchernobyl, Fukushima ou récemment Zaporijia).
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In case a nuclear disaster at Zaporizhzhia nuclear power plant occurred on Aug 15-18, this is how the released airborne radioactive contaminants would probably get dispersed – Ukrainian hydrometeorological institute pic.twitter.com/1dQLcCtt1u
— Myroslava Petsa (@myroslavapetsa) 18 août 2022
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Il existe déjà des technologies qui résolvent ce problème et que l’allocation des fonds pour sa mise en œuvre devrait être prioritaire :
Diversification technologique de l’énergie durable
Afin d’éviter la variabilité, il est toujours favorable de disposer du plus grand nombre possible de types d’énergies renouvelables. En Espagne, nous disposons d’un large éventail de technologies, néanmoins l’éolien en mer n’est pas suffisamment développé et présente d’importants avantages :
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- Il peut générer jusqu’à deux fois l’énergie produite par une éolienne terrestre. Le flux du vent en mer présente une plus grande force, une vitesse et une constance plus élevées.
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- En s’installant au large, l’impact visuel et acoustique est très faible, ce qui permet d’exploiter des surfaces très vastes.
- La facilité du transport maritime a rendu possible que, en mer, les éoliennes atteignent des puissances unitaires et des tailles bien supérieures à celles terrestres.
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Pour ces raisons, un accroissement rapide des installations éoliennes en mer est une nécessité urgente. Il existe déjà une feuille de route pour cet objectif. Néanmoins, compte tenu de l’urgence de la situation, il semble vital de donner la priorité à ladite feuille de route par rapport à d’autres investissements énergétiques.
Également, si l’on veut atteindre les objectifs dans des délais raisonnables, il est nécessaire d’accélérer les procédures administratives qui paralysent actuellement la majorité des installations.
Diversification géographique des sources renouvelables
Le vent et le soleil présentent généralement des valeurs différentes selon l’emplacement à un moment donné. Étendre les installations d’énergie durable de manière rationnelle à travers tout le territoire aide à limiter la variabilité du total.
Nous pouvons constater que certaines zones ne disposent pas d’une densité suffisante d’installations renouvelables. Par exemple, en Catalogne, aux Canaries et dans la Communauté valencienne, on peut observer un grand potentiel de croissance.
Cette diversification de l’emplacement de l’énergie durable devrait être étudiée à l’échelle mondiale et envisagée comme un objectif stratégique.
Interconnexion électrique entre les pays de l’UE
Les avantages des interconnexions sont bien connus : ils permettent d’importer de l’électricité moins chère en périodes de pénurie en réduisant le prix du marché, d’exporter des excédents d’énergie lorsqu’il y a une production plus élevée, de faciliter l’incorporation de quantités plus importantes de renouvelables dans le système et d’assurer une sécurité d’approvisionnement accrue.
Sur notre marché, cette interconnexion est encore plus avantageuse car, compte tenu de l’avantage compétitif de l’énergie photovoltaïque en raison du plus grand nombre d’heures d’ensoleillement, une approche résolue en faveur de l’énergie durable à moyen terme pourrait conduire à des excédents énergétiques et à affecter positivement la balance des paiements.
Électrification du transport et de l’économie
Certains médias et opinions publiques ont évoqué l’électrification des transports (à l’origine la voiture électrique) comme un problème pour le système de distribution électrique. Sans entrer dans les motivations possibles de ces manifestations, il est facile de comprendre que, à moyen terme, ce sera plutôt le contraire.
Les véhicules électriques doivent disposer, par leur caractère mobile, d’un stockage d’énergie. Cela implique que la charge de ces batteries peut être effectuée, dans la plupart des cas, au moment où le réseau électrique est excédentaire. Par conséquent, le véhicule électrique peut contribuer, s’il est géré correctement, à la durabilité de l’énergie.
De même, l’électrification des chauffages et d’autres processus qui gèrent les températures produiront une efficacité énergétique bien supérieure à l’actuelle grâce aux systèmes de pompe à chaleur.
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Stockage électrique
Par le stockage électrique, on peut lisser considérablement les pics de consommation, rendant la demande compatible avec la variabilité des renouvelables. À ce jour, les solutions déployées couvrent un horizon temporel de heures ou de jours, bien que de nouvelles solutions soient en cours de développement, comme le stockage thermique dans des sels et d’autres avec une capacité temporelle de semaines, voire de mois :
- À grande échelle (GW): centrales hydroélectriques réversibles (pompage), stockage thermique, stations de batteries.
- Stockage dans les réseaux (MW): piles et batteries; condensateurs et supraconducteurs; volants d’inertie.
- Au niveau de l’utilisateur final (kW): Principalement des batteries qui oscillent entre 1 et 20 kWh. Également des solutions V2G (véhicule vers le réseau) où les véhicules électriques délivrent également de l’énergie lors des pics de demande et les propriétaires sont compensés financièrement pour cela.
Économies d’énergie et consommation intelligente grâce à l’automatisation
Tant dans le domaine privé (domotique) qu’en entreprise, il est possible d’optimiser la planification de certaines consommations, dans le but de les réaliser durant les heures les plus favorables.
Dans ce sens, disposer des informations complètes sur les coûts horaires peut aider à réduire les coûts et à équilibrer la consommation en fonction de la disponibilité de l’énergie.
À moyen terme, il est envisageable d’interconnecter les systèmes avec les données de coûts des fournisseurs afin d’automatiser cette gestion au moyen d’algorithmes programmés ou d’IA.
Optimisation par l’IA. Réseaux intelligents.
Chaque année, les réseaux électriques du monde entier ajoutent plus d’énergie renouvelable. Les contrôles logiciels à l’échelle du réseau stockent et transmettent cette énergie, créant un réseau plus stable et durable. Les coûts du cycle de vie peuvent être réduits et offrir une énergie fiable tant pour les entreprises de services publics que pour les développeurs en combinant du matériel et des logiciels basés sur l’IA.
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Ainsi, la génération et le stockage d’un grand nombre de producteurs d’énergie résidentiels et industriels (ou centrales électriques virtuelles) peuvent être optimisés en minimisant la variabilité et en améliorant la rentabilité des acteurs du système.
Conclusion
Il existe de nombreuses solutions pour remédier à la variabilité de la production d’énergie durable. De plus, ces solutions et, en général, les renouvelables, s’avèrent de plus en plus rentables par rapport à l’investissement dans d’autres technologies telles que le nucléaire et le gaz, qui, ces derniers mois, ont clairement montré les dommages qu’ils causent à l’économie européenne.
Le pourcentage de génération d’énergie durable est encore faible par rapport à la consommation totale d’énergie, par conséquent, la plupart des ressources disponibles devraient être investies dans la mise en œuvre de ces technologies. Son seul inconvénient, la variabilité, est parfaitement remédiable avec les technologies actuelles.
Derrière les initiatives visant à poursuivre la carbonisation ou à la nucléarisation de l’énergie, prolifèrent des intérêts privés et des conflits d’intérêts. L’énergie 100 % durable est tout à fait possible.
Si vous voulez plus d’informations, je vous recommande cet article scientifique dans IEEE.
- Kumar, S., Srinivasan, C. et Balavignesh, S. (2025). Améliorer l’intégration des sources d’énergie renouvelable dans la stabilité des micro-réseaux en utilisant des prévisions et des stratégies d’ordonnancement optimales. https://doi.org/10.1016/j.energy.2025.135572
- Ahmed, A. et Jiang, T. (2018). Gestion opérationnelle du système de réseau électrique avec des sources d’énergie renouvelable et des intégrations de systèmes de stockage d’énergie. https://doi.org/10.1109/ei2.2018.8582010
- Preethi, R. et Raha, R. (2024). Composants et architecture du réseau intelligent facilitant une intégration fluide des énergies renouvelables provenant de sources diverses. https://doi.org/10.71443/9788197933615-08
- Radovanović, M. (2023). Stratégies de gestion durable de l’énergie. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-821086-4.00007-6
- Boretti, A. (2024). Hydrogène vert pour répondre à la variabilité saisonnière de la production d’énergie éolienne et solaire en Australie. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2023.09.120
- Boretti, A. (2019). Exigences de stockage d’énergie pour faire face à la variabilité de l’énergie éolienne. https://doi.org/10.1002/est2.77
- Wang, D., Landolt, J., Mavromatidis, G., Orehounig, K. et Carmeliet, J. (2018). Cesar : un outil de modélisation ascendante du parc de bâtiments pour la Suisse afin d’aborder les stratégies de transformation durable. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2018.03.020
- Bossink, B. (2020). Stratégies d’apprentissage dans des projets de démonstration en énergie durable : ce que les organisations apprennent des démonstrations d’énergie durable. https://doi.org/10.1016/j.rser.2020.110025
- Zhang, Z., Zhou, Q. et Kusiak, A. (2014). Optimisation de l’énergie éolienne et de sa variabilité par une approche d’intelligence computationnelle. https://doi.org/10.1109/tste.2013.2281354
