L'énergie solaire battant le charbon en Europe révèle les failles du système énergétique

Mar 15, 2023

La transition de l'Union européenne vers l'énergie propre a marqué une étape importante en mai, lorsque les panneaux solaires ont généré plus d'électricité que toutes les centrales au charbon du bloc pour la première fois - et c'est avant que le soleil d'été n'augmente encore plus la production.

Alors que l'expansion furieuse de la production solaire est de bon augure pour les efforts visant à remplacer les combustibles fossiles, la percée a également révélé des failles dans le système énergétique. Les prix de l'électricité sont devenus négatifs pendant certains des jours les plus ensoleillés de mai, les opérateurs de réseau ayant eu du mal à gérer la hausse.

"Cet été sera quelque chose que nous devrons regarder comme si c'était une carte postale du futur", a déclaré Kesavarthiniy Savarimuthu, analyste chez BloombergNEF. "Le plus grand message sera : nous ne sommes pas prêts."

Bien que le solaire ait été une solution rapide et facile pour répondre à la crise énergétique de l'année dernière déclenchée par les mesures prises par la Russie pour réduire l'approvisionnement en gaz naturel, l'inconvénient est que la technologie est la meilleure pendant les mois ensoleillés lorsque la demande est généralement plus faible. Les systèmes pour stocker cette énergie dans des batteries ou en créant de l'hydrogène vert ne sont pas assez avancés pour permettre au soleil d'été de garder les lumières allumées la nuit ou d'aider à chauffer les maisons en hiver.

Nulle part le boom solaire – et les risques d'ajustement – ​​n'est plus clair qu'aux Pays-Bas. Il y a plus de 100 mégawatts de panneaux solaires pour 100 000 résidents néerlandais, le double du déploiement de l'Espagne ensoleillée et plus du triple du taux en Chine – de loin le leader mondial de la capacité solaire totale.

La prétention des Pays-Bas au réseau solaire le plus dense de la planète est en grande partie due au soutien gouvernemental de longue date. Le programme récompense les ménages pour l'installation de panneaux solaires, chaque watt d'électricité compensant les factures d'énergie, que l'utilisation corresponde ou non aux moments les plus ensoleillés de la journée.

"Le gouvernement néerlandais a fait cela pour stimuler les panneaux solaires, mais c'est un peu trop réussi", a déclaré Jorrit de Jong, porte-parole de l'opérateur de réseau électrique néerlandais TenneT, qui possède sept panneaux solaires sur le toit qui produisent au moins 80% de sa consommation annuelle d'électricité domestique. "Si je fais ma lessive ou que je recharge ma voiture à des moments où il n'y a pas de soleil, cela n'a pas d'importance pour moi car je suis payé par ma compagnie d'électricité."

Le gouvernement des Pays-Bas prévoit de modifier le système à partir de 2025. Selon de nouvelles règles, les ménages qui renvoient de l'électricité au réseau pourraient déduire un montant dégressif de leur facture annuelle. D'ici 2031, les producteurs ne bénéficieraient que de l'électricité qu'ils consomment réellement et ne seraient pas indemnisés pour tout excès.

Partout en Europe, les gens suivent l'exemple néerlandais. Depuis le début de l'invasion russe de l'Ukraine, les installations de panneaux solaires dans l'UE se sont accélérées. En mai, la production a augmenté de 10 % par rapport à l'année précédente pour atteindre un record de 27 térawattheures.

Contrairement à l'éolien, à l'hydraulique ou à la géothermie, le solaire présente l'avantage clé d'être rapide à installer. Il suffit d'inciter les propriétaires ou les sociétés immobilières à transformer les toits en mini parcs énergétiques. Mais les réseaux électriques ont été mis en place autour de générateurs massifs qui pourraient fonctionner en tandem avec les opérateurs de réseau pour maintenir l'équilibre des réseaux. Un système plus distribué est plus difficile à gérer et sera sérieusement testé cet été.

Alors que la production solaire et éolienne record a contribué à faire disparaître les centrales au charbon et au gaz à un rythme impressionnant cette année, l'UE a encore un long chemin à parcourir pour atteindre son objectif de zéro émission nette d'ici 2050. L'Allemagne subit encore plus de pression, le plus grand marché européen de l'électricité visant un réseau décarboné d'ici 2035. Pour y parvenir, il faudra non seulement une expansion massive de l'énergie propre, mais aussi des changements qui alignent mieux la consommation sur la production.

Il y a déjà des signes d'inadéquation entre l'offre et la demande. Le week-end dernier, les prix de l'électricité sont parfois devenus négatifs alors que la production solaire a atteint un record en Allemagne, le plus grand producteur européen. Les prix négatifs ne sont pas inconnus et sont généralement liés à une forte production éolienne la nuit ou le week-end lorsque la demande est faible.

Lorsqu'il y a une surtension, les fournisseurs doivent payer les consommateurs pour utiliser l'électricité. Cela ne signifie pas que 100 % de l'électricité provient d'énergies renouvelables. Certaines centrales conventionnelles ne peuvent pas s'allumer et s'éteindre de manière flexible ou doivent fonctionner pour maintenir la stabilité du réseau.

Selon Axel Thiemann, PDG de Sonnedix, l'un des plus grands développeurs solaires d'Europe, l'augmentation des fluctuations de prix et la persistance de taux bas ou négatifs pendant les périodes de pointe de production d'énergie renouvelable pourraient mettre en péril de nouveaux investissements.

Depuis la fin de 2021, Sonnedix a à peu près doublé son pipeline de projets européens, mais Thiemann a averti que le développement deviendrait plus difficile sans changements dans la gestion de l'énergie.

"Au fur et à mesure que les investissements seront réalisés, le réseau sera de plus en plus saturé à certaines heures de la journée en été", a-t-il déclaré dans une interview. "Même si vous avez un nombre illimité de projets solaires autorisés, ils ne seront pas construits à moins qu'il n'y ait une voie claire vers le marché."

Mieux faire face au flux et reflux de la production d'énergie renouvelable nécessitera un nouveau type de flexibilité dans le système électrique, ce qui n'était pas nécessaire lorsque toute l'électricité provenait de quelques centrales nucléaires et combustibles fossiles géantes qui pouvaient être augmentées ou réduites en fonction de la demande.

"Notre système électrique actuel n'a pas été conçu pour ces types de besoins de flexibilité", a déclaré Thorsten Lenck, chef de projet au groupe de réflexion berlinois Agora Energiewende.

Il existe différentes manières de s'adapter. Les batteries connectées au réseau pourraient utiliser de l'énergie pendant les périodes les plus ensoleillées ou les plus venteuses de la journée pour vendre lorsque les énergies renouvelables ne produisent pas autant. Les consommateurs pourraient également être incités à utiliser l'électricité pendant les périodes de pointe de production. Cela pourrait être particulièrement important alors que de plus en plus de véhicules électriques circulent sur les routes et que les ménages passent des chaudières traditionnelles aux pompes à chaleur.

"Nous allons avoir une production solaire sans précédent cet été et cela a tendance à augmenter la volatilité des prix de l'électricité", a déclaré Joke Steinwart, analyste chez Aurora Energy Research. "Cela présente de grandes opportunités pour les technologies flexibles comme les batteries."