L’énergie solaire est en plein essor – en Suisse, en Europe et dans le monde entier. Une progression encourageante pour la décarbonation de la production électrique, mais qui s’accompagne de plusieurs défis pour les réseaux électriques et les prix de l’électricité. Notre système énergétique n’a jamais eu autant besoin d’accroître sa flexibilité. D’ailleurs, Alpiq ne cesse d’élargir son portefeuille sur ce front.
Rien qu’en Europe, la capacité solaire installée a dépassé les 100 gigawatts en 2018 et atteint 269 gigawatts fin 2023 – d’ailleurs, pour cette seule année, la capacité a progressé de 56 gigawatts. SolarPower Europe, l’association européenne pour l’énergie photovoltaïque, estime que cet essor va se poursuivre, même si son rythme va quelque peu ralentir. C’est encourageant pour la décarbonation de la production électrique, mais cela pose plusieurs défis : les réseaux électriques ont du mal à suivre le rythme de la croissance de la production solaire et les prix de l’électricité ont chuté aux heures de pic de la production solaire. Il n’est plus rare de voir les prix de l’électricité passer en terrain négatif.
Une intégration efficace
Les capacités des réseaux de distribution et des réseaux à très haute tension devront être étendues pour être à même de répondre aux pics de production des jours ensoleillés. Sinon, les surplus électriques qui ne peuvent être absorbés pourraient engendrer des pannes onéreuses, et impacter considérablement notre société et l’économie. L’extension du réseau coûte des milliards, nécessite souvent des procédures d’autorisation fastidieuses et se heurte à une résistance de la société – surtout dans le cas des lignes haute tension. Mais le marché est clair : quand on produit trop d’électricité par rapport à la demande, les prix passent en territoire négatif. Cette année, ce phénomène s’est accentué. C’est pourquoi nous devons augmenter notre capacité à intégrer la production intermittente dans notre système électrique.
Une flexibilité accrue, un système énergétique plus efficace
Il existe des possibilités d’optimisation : accroître la flexibilité du système énergétique et de la réaction de la demande en proposant une tarification qui reflète le prix horaire de l’électricité ou encore mettre en place des incitations encourageant les producteurs et les consommateurs à adapter leur production ou leurs profils de consommation. L’élément crucial ici, c’est le stockage. Car les technologies de stockage permettent de revoir à la baisse ou du moins, de reporter les extensions de réseau nécessaires pour faire face aux pics.
Une solution de stockage éprouvée
Grâce à la topologie alpine de la Suisse, notre pays d’origine, nous disposons d’une longue expérience en matière de stockage de l’eau dans des lacs de retenue. Dans nos centrales hydroélectriques, nous sommes capables de turbiner l’eau quand il faut de l’électricité, et de suspendre le processus quand il y en a assez. Les centrales de pompage-turbinage peuvent même absorber l’électricité excédentaire en pompant l’eau vers un lac de retenue où elle sera stockée temporairement – ainsi, elles aident à stabiliser le système électrique. Les centrales de pompage-turbinage peuvent être déployées rapidement, passer du mode pompage au mode turbinage, et à la différence des autres technologies, absorber de grandes quantités d’électricité.
L’essor des batteries
La progression de l’énergie renouvelable variable issue de la production solaire et éolienne ouvre un potentiel de croissance pour les systèmes de stockage d’énergie par batterie (BESS). Ces systèmes – qui vont des systèmes de stockage en réseau aux batteries domestiques dans les sous-sols des ménages – se distinguent par leur vitesse de déploiement élevé et peuvent donc stabiliser le réseau. En 2023, la capacité des BESS a augmenté de plus de 100 % à l’échelle mondiale, et de 73 % en Suisse. Aucune autre technologie énergétique n’affiche une croissance aussi élevée. Et le marché est loin d’être épuisé. En Suisse, la nouvelle loi sur l’électricité entrera en vigueur en 2025 et encouragera l’utilisation des BESS. Les compteurs électriques intelligents et la tarification dynamique de l’électricité pourraient offrir des incitations pour l’utilisation des systèmes de stockage sur le marché européen et ce faisant, contribuer à améliorer la sécurité d’approvisionnement.
La transition énergétique nécessite de la flexibilité pour intégrer les capacités de production accrues de l’énergie éolienne et solaire.
Optimiser la consommation d’énergie
Les voitures électriques peuvent aussi faire office de systèmes de stockage mobiles. Pour faire en sorte de les charger quand il y a trop d’électricité sur le marché, il faut mettre en place des incitations sous forme de tarification dynamique. Ce système contribuerait grandement à optimiser la consommation propre d’électricité solaire produite sur les toits des bâtiments privés, commerciaux et industriels en combinant énergie solaire et systèmes de stockage au lieu d’injecter tout ce qui est produit.
Pour limiter l’extension du réseau requise pour atteindre les capacités de production de pointe, il est également possible de mettre en œuvre des mesures comme l’écrêtement des pointes afin d’effacer les systèmes de production d’énergie solaire à 70 % durant les heures de pic. La Suisse a créé les bases légales de l’effacement dynamique ; elles entreront en vigueur début 2025. L’Allemagne indemnise d’ores et déjà l’effacement électrique au profit des énergies renouvelables.
Présenter la flexibilité comme un pilier stratégique
Alpiq reconnaît la difficulté à augmenter la part de l’énergie renouvelable variable pour parvenir à la transition énergétique, c’est pourquoi nous concentrons nos efforts pour investir dans la production flexible et le stockage de l’énergie. Grâce à notre portefeuille hautement flexible de centrales en Suisse, en Espagne, en Italie et en Hongrie, nous facilitons l’intégration de la production électrique fluctuante des énergies renouvelables et contribuons ainsi à la sécurité d’approvisionnement. En Suisse, par exemple, la performance élevée des centrales de pompage-turbinage de Nant de Drance et de Hongrin-Léman permet de répondre immédiatement aux fluctuations de la demande et de la production. Nant de Drance pompe les eaux du lac de retenue d’Emosson vers le Vieux Emosson, situé plus haut, pour prévenir une surproduction d’électricité, tandis que Hongrin-Léman pompe les eaux du lac Léman vers le lac de retenue de Hongrin.
Partenariats et synergies
Par ailleurs, Alpiq enrichit systématiquement son portefeuille de flexibilité en y ajoutant des BESS. Les actifs de ce type peuvent contribuer à la stabilité du réseau puisqu’ils fournissent des services réseau aux exploitants des systèmes de transmission comme Swissgrid. Durant l’été 2024, Alpiq a acquis l’un des plus grands projets de BESS de Finlande : une batterie de 30 mégawatts en cours de construction sera mise en service mi-2025. Nous pilotons aussi une plateforme de mutualisation en Suisse qui permet aux batteries de contribuer aux marchés des services système. Nous comptons aussi étendre ces services à l’international.
Alpiq mise sur des partenariats solides pour exploiter les synergies et regrouper les expertises. « La transition énergétique nécessite de la flexibilité pour intégrer les capacités de production accrues de l’énergie éolienne et solaire », indique Lukas Gresnigt, directeur International d’Alpiq et membre de la Direction générale. « Nous pouvons appuyer cette intégration en adossant notre expertise en matière de production d’énergie flexible et de stockage à des investissements supplémentaires. »