Fluctuations : une constance nécessaire pour l'avenir des énergies renouvelables
Il est communément admis que les sources d'énergies renouvelables sont la marche à suivre pour façonner un avenir durable. Or, chacun sait que ces énergies connaissent des hauts et des bas. Certains jours sont plus venteux ou ensoleillés que d'autres, et ces fluctuations engendrent une inconstance qui fragilise la fiabilité des énergies renouvelables par rapport aux sources comme les combustibles fossiles. L'avenir est toutefois radieux : des idées et technologies émergent chaque jour pour lutter contre ce problème.
Plusieurs défis sont liés à ce manque de constance. Tout d'abord, il est irréaliste de fournir une alimentation en électricité instable aux consommateurs qui en ont besoin 24h/24, 7j/7. Pour compenser, les énergies renouvelables viennent compléter les sources conventionnelles de façon à combler les manques et fournir une alimentation constante. Cependant, la capacité énergétique du réseau est limitée. Il faut donc réduire ou stocker l'énergie en surplus. Toutes les sources d'énergies ne peuvent pas être stoppées facilement. Par exemple, les systèmes nucléaires mettent plus de temps à s'arrêter que les systèmes hydroélectriques. Ainsi, les réductions concernent souvent les énergies renouvelables. C'est assez contre-productif, au vu de l'objectif d'une alimentation électrique basée sur les énergies renouvelables. De l'énergie peut être créée et gaspillée, voire provoquer une panne de réseau, en cas de surproduction dans un environnement qui n'a pas les capacités d'utilisation ni de stockage nécessaires.
Pour résoudre ces problèmes, le surplus d'énergie est exporté lors de sa production. En Europe, par exemple, il existe un système viable qui a déjà fait ses preuves pour des pays comme le Danemark et l'Allemagne. Les connexions de câbles pour les énergies renouvelables permettent un raccordement intégral avec les réseaux voisins. Il est ainsi possible d'échanger de l'énergie lors d'une journée particulièrement venteuse, comme l'a fait le Danemark en 2015. Grâce aux interconnecteurs, 80 % du surplus énergétique a pu être partagé entre l'Allemagne, la Suède et la Norvège.
Il n'est toutefois pas toujours possible d'établir de telles connexions en raison de paramètres géographiques. L'Australie, par exemple, n'est pas en mesure de partager de l'énergie aussi facilement en raison de sa position éloignée et de l'étendue de son territoire : le transfert entre les états est déjà souvent compliqué. C'est là que le stockage joue un rôle important. Bien que cette solution ne soit pas encore très répandue, des entreprises comme Tesla cherchent à développer des systèmes de stockage industriels et privés pour les énergies renouvelables. Ces batteries permettent aux logements et aux entreprises d'être alimentés par les réserves issues de l'énergie solaire, créées et stockées lors des jours ensoleillés. Tesla et d'autres entreprises ont même proposé à l'Australie de créer des parcs de batteries pour le réseau électrique du sud du pays. Les usines de batteries pourraient être un moyen de rendre les énergies renouvelables fiables. De plus, avec la baisse des coûts liés aux panneaux solaires, aux câbles photovoltaïques et aux connexions, les batteries privées pourraient également représenter une alternative économique pour les entreprises et les logements. Cela leur permettrait d'économiser, voire de gagner de l'argent grâce à la génération du surplus d'énergie.
En Allemagne, des chercheurs utilisent le machine learning pour améliorer les modèles de prédiction et planifier avec plus de précision les périodes de surplus ou de manque d'énergies renouvelables dans le réseau. À l'aide de capteurs placés sur des éoliennes ou des panneaux solaires, les chercheurs surveillent la vitesse du vent et l'intensité de la lumière du soleil. En outre, ils associent ces données aux observations des stations météorologiques pour réaliser des prédictions. En comparant ensuite les prédictions avec ce qui se passe réellement, le machine learning peut améliorer les modèles de prédiction en cherchant des tendances. Cela permet aux chercheurs de mieux planifier et coordonner les énergies renouvelables avec les centrales électriques traditionnelles, de façon à adapter la production et éviter de gaspiller de l'énergie ou de provoquer une panne due à un surplus.
De nombreux pays ayant défini des objectifs ambitieux pour l'avenir des énergies renouvelables , il est plus important que jamais pour ce secteur de prendre les mesures nécessaires qui lui permettront de devenir une alternative durable.
