Les éoliennes nécessitent-elles des centrales thermiques ?

[Tilleul]

alors y a beaucoup plus simple que l'éolien : tout faire au biogaz !

Sauf que c'est beaucoup plus cher... L'éolien c'est une énergie renouvelable qui a le bon gout d'offrir un prix de l'électricité comparable au fossile et au fissile (en ce moment il y a des tas de calcul qui se font chez les électriciens français pour voir s'il n'est pas plus rentable de sortir du tarif régulé d'achat et de partir directement sur le marché ce qui en plus évite tout un tas de tracas administratif)...

Et pour le biogaz on est limité par la quantité en élevage et en culture énergétique...

Eolien tout seul c'est pas possible, biomasse tout seul c'est pas possible, économie d'énergie tout seul c'est pas possible, solaire tout seul c'est pas possible, hydro tout seul c'est pas possible, etc, etc...

Mais si on mets tout ça en même temps dans un système hybride ça devient possible parce que chacune des énergies est utilisée pour contrebalancer les défauts des autres...

Outre le fait qu'il y a quand meme des parts non négligeables "d'import-export" qui sont exclues quand on raisonne sur tout le réseau connecté

Ce projet c'est une commande d'Angela Merkel, donc tout est parfaitement réaliste, l'import export est tout à fait comparable a ce qui existe en Europe alors que nous sommes déjà dans un réseau connecté... Sort toi cette idée de la tête qui te fait croire que le vent souffle de la même façon partout dans le monde, que les barrages sont tous vides au même moment et que les stocks de biomasse sont utilisés au même moment, etc...
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[Tilleul]

Et j'ajouterais aussi que si on repart sur les données en réserves et en puissance que j'ai donné plus haut (ou dans l'autre post associé trop la flemme de vérifier), on peut voir que c'est beaucoup moins élevé que la rumeur populaire annonce...

Donc on peut même imaginer que pour baisser la quantité de biomasse nécessaire ou accélérer la baisse d'utilisation des ressources fossiles/fissiles, on fasse comme les Japonais qui utilisent des batteries NaS pour faire l'équilibre de charge (c'est le cas d'Hitachi qui fait des économies d'électricité avec une batterie de 8MW/58MWh)... C'est déjà rentable d'utiliser ce genre de batteries pour stocker l'énergie en période creuse et la revendre en période de pointe donc pourquoi pas les utiliser avec du vent...

Je sais d'ailleurs qu'Xcel energy, un producteur d'électricité américain, est en train de tester ça sur un de ses parcs de 11MW avec une batterie NaS de 1MW/7,2MWh et un dispositif de smart grid...

[GillesH38a]

Eolien tout seul c'est pas possible, biomasse tout seul c'est pas possible, économie d'énergie tout seul c'est pas possible, solaire tout seul c'est pas possible, hydro tout seul c'est pas possible, etc, etc...

Mais si on mets tout ça en même temps dans un système hybride ça devient possible parce que chacune des énergies est utilisée pour contrebalancer les défauts des autres...

j'ai pas dit que c'etait pas possible; je fais une estimation des contraintes simples de % de production. La simulation que tu indiques n'obeit pas à mes critères (ne pas dépasser la demande), elle les dépasse assez largement, en utilisant l'exportation et le stockage par réservoir d'eau , et en utilisant les centrales à biogaz comme complément thermique. Si tu ne fais pas appel à ça, on retombera grosso modo sur mes estimations, je pense (qui sont encore une fois assez simples !!)

je suppose au départ qu'on a juste les techniques actuelles et de l'éolien. Si tu "contournes" ces contraintes par du stockage hydraulique en abondance, et du biogaz pour remplacer les fossiles, tu changes la question.

C'est alors juste un probleme de coût. Si tu multipliais les reserves d'eau pour que chacun puisse stocker l'énergie potentielle annuelle, par exemple, effectivement tu peux utiliser n'importe quoi pour les remplir ! éolien, solaire....

sauf que là j'ai un autre problème : si c'est un probleme de coût, je ne vois absolument pas pourquoi la solution proposée est optimale, vu qu'il n'y a aucun calcul d'optimisation sur des chiffres réels. Je ne vois absolument pas par exemple d'où vient l'argument qu'on "ne peut pas tout faire avec une seule énergie", et qu'il faudrait faire un peu de tout ! comment sont calculés les limites du biogaz, du solaire, de l'éolien , du nombre de reserves hydrauliques? qu'est ce qui prouve que la solution optimale ne serait pas par exemple 100 % biogaz, ou bien assez d'éolienne et de retenues de stockage pour tout faire, ou bien encore assez de solaire + le biogaz en complément.... ????

et pourquoi faudrait forcément faire des économies? qu'est ce qui empeche de tout scaler par un facteur 2, 3 , 10 , 10 000 ?

ça me parait demander des calculs économiques un peu plus sophistiqués qu'une simple simulation virtuelle sans justification !

[verdifre]

bonjour,
tu as quand même certains elements de réponse qui sont assez simples. l'hydraulique quand le terrain est propice, est le moins couteux.
de plus il possede enormement d'avantages, renouvelable et modulable à souhait.
en continuant dans la même veine, l'eolien vient aprés mais avec beaucoup moins d'avantages.
les avantages de ces deux sources, c'est qu'une fois installées, il n'y a plus que l'entretient courant.
le solaire est un peu pareil, mais la technologie est encore trés couteuse ce qui le penalise.
+ en cours de developpement toutes les energies "marines"

aprés tous les bio-masse, la il faut travailler pour aller chercher l'energie, il y a des recoltes à faire tous les ans c'est moins drole et plus cher.

cela semble donc normal que l'on commence par developper les energies qui viennent à nous et que l'on à pas besoin de "travailler".

les pays qui en ont la possibilité font du 100% ou presque hydraulique (norvege 98%)
fred

[Tilleul]

j'ai pas dit que c'etait pas possible; je fais une estimation des contraintes simples de % de production. La simulation que tu indiques n'obeit pas à mes critères (ne pas dépasser la demande), elle les dépasse assez largement, en utilisant l'exportation et le stockage par réservoir d'eau , et en utilisant les centrales à biogaz comme complément thermique. Si tu ne fais pas appel à ça, on retombera grosso modo sur mes estimations, je pense (qui sont encore une fois assez simples !!)

Quel est l'intérêt d'évaluer une option qui n'est pas réaliste (indépendance des réseaux nationaux) ? Plutôt que d'évaluer une option réaliste (interconnexion entre les différents réseaux nationaux, ce qui est le cas actuellement) ?

Je ne vois absolument pas par exemple d'où vient l'argument qu'on "ne peut pas tout faire avec une seule énergie", et qu'il faudrait faire un peu de tout !

Retour d'expérience sur 50 ans d'installation hors réseau...

comment sont calculés les limites du biogaz, du solaire, de l'éolien , du nombre de reserves hydrauliques? qu'est ce qui prouve que la solution optimale ne serait pas par exemple 100 % biogaz, ou bien assez d'éolienne et de retenues de stockage pour tout faire, ou bien encore assez de solaire + le biogaz en complément.... ????

Limite du biogaz : surface agricole subventionnée pour ne pas être exploité en Allemagne à l'époque (ceci dit généralement on considère pour la biomasse qu'il ne faut pas dépasser 10 à 20% des terres agricoles pour se caler autours des pourcentages de terres utilisés à une époque pour nourrir les chevaux).

Limite du stockage hydrauliques : capacités actuellement installée en Allemagne.

Le but n'était pas de trouver une solution optimale, le but était de prouver qu'il était possible de suivre la consommation avec des renouvelables... L'optimal ce sera ce qu'on réussira à construire dans le peu de temps qu'il nous reste.

[GillesH38a]

je ne sais pas si tu as regardé de près la simulation allemande indiquée par Tilleul, mais c'est pas si simple. L'éolien est tellement développé que ça oblige à construire des réservoirs artificiels pour stocker en hydraulique. OK mais alors quel est le surcoût de l'éolien ? est ce que c'est si évident que ça que c'est intéressant ? d'autre part encore une fois meme si l'import export est normal pour un pays, le raisonnement ne marche plus si on raisonne au niveau européen. Si tout le monde surproduit de l'éolien en meme temps, et que les réservoirs sont saturés, qui l'achete ?? si c'est improbable, alors montrez moi une simulation à l'échelle européenne qui prouve qu'il n'y a jamais surproduction, et qui fixe le pourcentage d'éolien pour cela ! sinon je reste sur mon estimation de 20 % qui me parait conforme à la réalité actuelle (et à ce qui est constaté dans les réseaux allemands et danois). Et tant qu'on ne m'a pas montré que le biogaz peut effectivement produire tout ça (euh, au fait, c'est quoi l'énergie primaire à la base du biogaz???) pour moi, les centrales thermiques , c'est encore essentiellement du fossile;

alors, quelle part de thermique doit exister dans un réseau européen où il n'y aurait jamais de surproduction éolienne ?

[Tilleul]

je ne sais pas si tu as regardé de près la simulation allemande indiquée par Tilleul, mais c'est pas si simple. L'éolien est tellement développé que ça oblige à construire des réservoirs artificiels pour stocker en hydraulique.

Mais qu'est-ce que tu raccontes ?! Ca fait des dizaines d'années que ces steps ont été construite pour réguler le charbon et le nucléaire !

Si tout le monde surproduit de l'éolien en meme temps, et que les réservoirs sont saturés, qui l'achete ??

Pour la n-ième fois : c'est pas possible... Et si tu avais fait gaffe aux ordres de grandeur, le stockage est ridiculement faible par rapport à la production d'énergie...

[verdifre]

bonjour,

Si tout le monde surproduit de l'éolien en meme temps, et que les réservoirs sont saturés, qui l'achete ??

dans ce cas de figure rare personne n'interdit d'arreter quelques eoliennes. Bien qu'il soit dommage de perdre de l'enrgie que l'on pourrait avoir "gratuite", si on estime qu'il y a une surproduction dangereuse pour le reseau, les eoliennes ont un mode d'arret de production en cas de disparition du reseau, il suffit de l'utiliser. On est pas forcé de consommer la production eolienne contrairement au nucleaire.
fred

[GillesH38a]

Mais qu'est-ce que tu raccontes ?! Ca fait des dizaines d'années que ces steps ont été construite pour réguler le charbon et le nucléaire !

si tu parles des retenues en montagne, elles bénéficient de sites naturels et sont limitées par ça. Je ne sais pas combien il y a eu de retenues construites artificiellement pour ça, mais si tu lis les explications du site allemand, il en faut beaucoup pour arriver à stocker les quantités necessaires dans la simulation ! (l'Allemagne n'a pas tant de sites naturels pour les barrages ! )

quel en serait le coût ?

Pour la n-ième fois : c'est pas possible... Et si tu avais fait gaffe aux ordres de grandeur, le stockage est ridiculement faible par rapport à la production d'énergie...

je suis tres surpris que tu aies aussi mal regardé la simulation que tu m'as indiquée !! sur le graphique type
http://www.kombikraftwerk.de/fileadm...atistik_06.swf

le stockage hydraulique ("Speicher Energie-Wasser", en bleu foncé) représente de l'ordre de la moitié de la production éolienne en bleu clair (elle la lisse en absorbant l'excédent et en la restituant quand elle est insuffisante), ce qui n'est absolument pas négligeable ! ce qui bien sur avec l'Allemagne comme je disais nécessiterait de construire de tres nombreuses retenues artificielles, la production hydraulique allemande etant bien insuffisante pour ça.

La simulation que tu nous présentes est donc tres loin de la situation actuelle. Le calcul que j'ai fait a été fait dans des hypothèses où on a les limites actuelles d'hydraulique , et où on ne suppose pas qu'on puisse exporter l'excèdent. Je suis bien d'accord qu'on peut construire plus d' éoliennes et les arreter quand elles produisent trop, mais d'une part ça éleve d'autant le coût du kWh, d'autre part ça pose d'intéressant problèmes de choix : si le réseau est saturé en pointe, mais intermittent, et que tu decides de consstruire une éolienne supplémentaire, qui va etre chargé d'éteindre la sienne, quand le total se met à dépasser ce dont on a besoin? celui qui a construit la nouvelle, qui prendrait sur lui l'essentiel des coupures? ce ne serait alors absolument pas rentable pour lui puisqu'il devrait systématiquement la couper quand elle produit à plein ! ou bien les autres à tour de role? ils seraient peut etre pas ravis que sous pretexte que quelqu'un d'autre construit un nouveau parc pas tres indispensable, on les oblige à couper le leur qui avait été dimensionné pour servir ! bref, ça pose beaucoup plus de probleme que ce que vous avez l'air de dire de suréquiper un réseau - sans compter les risques de disjonction accientelle en cas de défaillance du système chargé de déconnecter.

[BertrandR]

le stockage hydraulique ("Speicher Energie-Wasser", en bleu foncé) représente de l'ordre de la moitié de la production éolienne en bleu clair (elle la lisse en absorbant l'excédent et en la restituant quand elle est insuffisante), ce qui n'est absolument pas négligeable ! ce qui bien sur avec l'Allemagne comme je disais nécessiterait de construire de tres nombreuses retenues artificielles, la production hydraulique allemande etant bien insuffisante pour ça.

Bonjour,

On a probablement pas vu la même chose, les quantités d'énergie provenant du stockage me semblent nettement inférieures à celles de l'éolien. Et de toutes manières ne sont pas utiles que pour l'éolien mais aussi le solaire.

As a reference, the technical features of the Goldisthal pumped storage power plant have been used and scaled down to 1.06 MW. This also corresponds to 1/10,000th of the energy storage capacity that is currently available in Germany.

Gilles j'ai l'impression que tu prends les cas extrêmes (tempêtes, pétole générale) et que tu en déduis les règles générales.
Ce n'est pas comme cela qu'il faut raisonner, c'est plutôt en terme de probabilité. Mais il ne suffit de regarder la probabilité pour qu'il n'y ait pas du tout de vent sur un pays, il faut aussi regarder si au même moment :
- la demande est forte
- les importations impossibles
- les barrages hydrauliques au maxi
- les centrales biogaz à fond
- pas de possibilité de délestage
etc...

C'est tout cela qu'il faut prendre en compte en même temps.
Qu'il y ait 20 ou 25 % du temps sans vent ou 5 % du temps avec une puissance 3 ou 4 fois supérieure à la moyenne, c'est effectivement une caractéristique de l'éolien, mais ça ne suffit pas comme information, il faut ajouter la probabilité pour que ces événements se produisent pendant une forte ou une faible demande.

Pour l'éolien on sait très bien gérer le cas "trop de vent" on pourrait même avec les machines actuelles à calage et vitesse variable réguler très finement la production. On ne se casse pas la tête à le faire parce qu' on en a pas besoin pour le moment. Le Danemark a été victime il y a quelques années de le phénomène de mise en rideau de beaucoup d'éoliennes en un laps de temps très court, ce qui effectivement à posé un problème. Mais c'est le cas extrême d'un petit pays qui produit une forte proportion de son électricité avec l'éolien et qui en plus de cela n'avait pas pris de mesures particulières pour faire face à ce problème.

Il y a pas mal d'études qui ont été faite sur l'intégration de l'éolien sur les réseaux, il faut vraiment faire l'effort de se plonger dans ces études avant de dire des trucs insensés, sinon c'est un débat sans intérêt. Même les documents du RTE sont intéressants sur la question. Ca fait quand même des années qu'on a ce débat sur ce site et j'ai l'impression que certains reste toujours collés au stade primaire : "que ce passe t-il quand il n'y a pas de vent ?"

A part ça, merci à Tilleul pour ces informations sur l'éolien et le lien sur la simulation allemande.

[Tilleul]

si tu parles des retenues en montagne, elles bénéficient de sites naturels et sont limitées par ça. Je ne sais pas combien il y a eu de retenues construites artificiellement pour ça, mais si tu lis les explications du site allemand, il en faut beaucoup pour arriver à stocker les quantités necessaires dans la simulation ! (l'Allemagne n'a pas tant de sites naturels pour les barrages ! )

Je parle de gros réservoirs d'eau qui servent à faire la réserve tournante qui permet de faire fonctionner des centrales en base, il n'y a pas besoin d'avoir des montagnes pour ça, même la Lituanie dont le point culminant tourne autour de 200m peut le faire : http://en.wikipedia.org/wiki/Kruonis..._Storage_Plant (c'est pour leur centrale nucléaire)

Et je le répète dans l'expérience proposée (qui repose sur des vraies aleurs de production pilotée, seule l'hydro et l'importation/exportation sont simulés), le stockage d'énergie est comparable à ce qui EXISTE ACTUELLEMENT en stockage d'énergie Allemagne... (il s'agit d'une maquette au 1/10.000e du réseau Allemand)

Ca n'oblige strictement à ne rien faire concernant l'hydroélectricité (ou l'air pressurisée, etc) puisque tout a déjà été construit... L'électricité ça se stocke, on le fait déjà en masse et depuis longtemps.

[GillesH38a]

Bonjour,

On a probablement pas vu la même chose, les quantités d'énergie provenant du stockage me semblent nettement inférieures à celles de l'éolien. Et de toutes manières ne sont pas utiles que pour l'éolien mais aussi le solaire.



Gilles j'ai l'impression que tu prends les cas extrêmes (tempêtes, pétole générale) et que tu en déduis les règles générales.
Ce n'est pas comme cela qu'il faut raisonner, c'est plutôt en terme de probabilité. Mais il ne suffit de regarder la probabilité pour qu'il n'y ait pas du tout de vent sur un pays, il faut aussi regarder si au même moment :
- la demande est forte
- les importations impossibles
- les barrages hydrauliques au maxi
- les centrales biogaz à fond
- pas de possibilité de délestage
etc...

mais absolument pas ! bien au contraire je n'arrete pas de faire des raisonnements globaux sur les moyennes, ce qui justement regarde ce qui arrive de maniere probabiliste !

j'ai proposé un raisonnement simple sur des situations moyennées dans le temps, qui montre que sans faire appel à des techniques de stockages supplémentaires, l'éolien est limité à 20 % environ. On me répond (en gros) : non, c'est faux. Je dis alors : ben montrez moi pourquoi. Et la on me renvoie à une simulation qui ne correspond pas à mon estimation parce que

a) elle fait appel à des capacités de stockages bien supérieures à ce qui existe (le 1/10000e de la capacité correspond bien évidemment au scaling à 1 MW, il est bien évident sur le graphique que la capacité crete des stockages hydrauliques, ainsi que la proportion de puissance moyenne qui en sort, est bien supérieure à ce qui est installé en Allemagne ! )

b) elle fait appel à des exportations/importations, alors que depuis le début je dis que si on interconnecte des reseaux, les exportations/importations deviennent impossibles à l'echelle du reseau global et il faut raisonner sur la proportion au niveau du réseau total.

(Regardez le nombre de fois que le réseau disjoncte si on n'a pas de source extérieure pour importer le supplément....)

c) elle ne se passe absolument pas de centrale thermique. Pour le moment , ces centrales thermiques sont tres majoritairement des fossiles. Mais la question de départ etait : l'éolien a-t-il besoin de centrales thermiques , et la simulation montre bien sur que oui. C'est un autre probleme ensuite que de savoir si on a assez de biogaz pour alimenter ces centrales, et c'est un tout autre débat - ça poserait en particulier le probleme de l'origine agricole de ce biogaz et de la contribution du mode de production aux GES, mais c'est une toute autre question.


Bref, rien de ce que j'ai vu ne contredit ce que j'ai dit :

* si on n'a pas de moyen de stockage tres supérieur à maintenant
* si on s'interdit un réseau en surcapacité qui risque à certains moments de produire plus que nécessaire
* si on s'interdit des importations (en raisonnant sur le reseau global interconnecté)

alors on est limité à environ 20 % d'éolien, et probablement ça requiert autour de 3 fois plus de thermique. A moins de savoir produire l'essentiel de ce thermique par biogaz, ça correspond donc à une production de CO2 bien supérieure à la production française actuelle par kWh électrique produit. Je ne vois pas où est l'erreur de raisonnement, je n'ai pas vu de contre exemple, ni dans les simulations, ni dans les productions réelles des pays européens que je connais.

Pourquoi avez vous tant de mal à reconnaitre des raisonnements simples, confirmés par tous les faits tres facilement vérifiables, et toutes les simulations connues ?

donc pour dépasser ces limites, et installer plus d'éolien, alors il est impératif de trouver des solutions de stockage bien plus massifs que ce qui existe, et, si on veut vraiment que ça réduise notablement le C02, il est également indispensable de savoir alimenter les centrales thermiques à autre chose que des fossiles : c'est ce que fait la simulation allemande, mais il reste à prouver que c'est faisable économiquement et à estimer le coût total du kWh produit. Comme je l'ai dit, je n'ai pas vu une démonstration evidente que la solution proposée soit optimale, ce qui ne peut se faire bien sur que par un chiffrage réel et précis du coût de chaque solution, bien plus difficile que les estimations "à la louche" que je peux faire.

[chatelot16]

il n'y a pas que le vrai stockage pôur stabiliser le reseau , il y a aussi la telecomande des consomateurs !

avec un tarif variable piloté par la regulation il y a des consomateurs qui pouraient moduler leurs consomation en fonction du tarif

quand on veut s'eclairer , on consome quel que soit le prix , pour le chauffage , le chauffage peut augmenter ou ralentir en fonction du tarif et des alea de la production

le chauffage piloté par le tarif ne s'opposerait pas aux eoliennes mais les aiderait

et il n'y a pas que le chauffage : il y a des tas d'usines avec des truc gros consomateur d'electricité dont la puissance pourait etre modulé par le tarif

[GillesH38a]

Ca n'oblige strictement à ne rien faire concernant l'hydroélectricité (ou l'air pressurisée, etc) puisque tout a déjà été construit... L'électricité ça se stocke, on le fait déjà en masse et depuis longtemps.

as-tu une référence sur les capacités de stockages en Allemagne et la production crete qu'elle peuvent produire ?

[GillesH38a]

il n'y a pas que le vrai stockage pôur stabiliser le reseau , il y a aussi la telecomande des consomateurs !...

peut etre , mais ça ne contredit pas non plus mon raisonnement : piloter la demande revient à rendre le rapport x = Cmin/Cmoyen plus proche de 1 , donc améliore effectivement la proportion d'éolien qui est f.x . ca reste quand meme limité par f donc 0,25. Et là encore j'aimerais savoir jusqu'ou le pilotage peut lisser la demande, quantitativement, et pas seulement avec des arguments de "handwaving".

[verdifre]

bonjour,
pourquoi faire cette fixation sur eolien /thermique?
personne ne suppose que les eoliennes puissent marcher seules.
c'est la même situation que pour les centrales hydrauelectriques au fil de l'eau.
Avec ce type de comportement, on prevoit assez bien ce que l'on peut produire mais pas ce que l'on va consommer. Il faut donc nessecairement des variables d'ajustement. Ces variables d'ajustement sont comme en ce moment l'hydro electrique (de haute chute) et le thermique.
l'hydro electrique de haute chute fournit en ce moment une certaine production de base. Si cette production de base est prise en partie en charge par l'eolien, cela laisse plus de latitude aux barrages pour reguler et donc cela permet de faire moins appel au thermique.

plutot que d'associer systematiquement eolien à thermique, tu ferais l'association eolien hydro electrique tu arriverai à des conclusions differentes, même avec une vision un peu manicheene du vent qui souffle ou qui ne souffle pas.

d'un autre coté, il reste un potentiel de developpement de l'hydrolique en france et encore plus en allemagne
fred

[verdifre]

bonjour,

* si on s'interdit un réseau en surcapacité qui risque à certains moments de produire plus que nécessaire

pourquoi faire cette hypothese trés reductrice ?
fred

[GillesH38a]

je ne fais pas de "fixation" sur quoi que ce soit, je cherche juste à quantifier les choses. Je ne suis pas manicheen non plus. Je ne défends ni n'attaque l'éolien, ni le fossile, ni le solaire, ni le nucleaire en soi. Je ne travaille dans aucun de ces domaines. Je suis juste un scientifique qui se préoccupe de ce qui me semble etre le probleme N°1 du siècle qui s'annonce (à mon avis plus grave que le RC mais c'est un autre débat), les ressources énergétiques; et je suis un peu énervé par l'impresssion que dès qu'un débat s'engage, on a beaucoup de mal à rester objectif et on voit tres vite apparaitre des arguments de mauvaise foi, des negations d'évidences, ou de mensonges par omission, venant de gens qui -probablement de bonne foi- cherchent uniquement à défendre LEUR solution et à refuser d'en faire une critique objective. Je dis ça d'autant plus sereinement que je l'ai rencontré chez tout le monde, que ce soit sur le nucléaire, le pétrole, l'éolien, le solaire : on tombe toujours sur des discussions qui s'éternisent parce qu'un partisan s'échine à nier des évidences - au mépris des réalités.

Pour ce qui est du probleme de la surcapacité, Mmy l'a deja dit : on peut tres bien faire le choix de faire un réseau aussi grand qu'on veut en réduisant la probabilité de sous -production- mais alors il faut accepter de le couper de plus en plus souvent en cas de surproduction. Et donc ça augmente d'autant le coût puisqu'il faut rentabiliser un investissement de plus en plus grand , alors que la décroissance du nombre d'interruptions n'est qu'en 1/racine(N) d'apres les statistiques. De plus comme je l'ai dit ça me semble etre délicat de convaincre ceux qui ont deja installé des éoliennes d'accepter de les couper à tour de role pour faire de la place à des nouvelles. Peut etre que ça vous parait ne pas poser de probleme, moi je ne fais que constater que les réseaux danois et allemands semblent avoir saturé au moment où on rencontrait ce probleme de surproduction momentanée, je pense qu'il y a une bonne raison non ?

[BertrandR]

j'ai proposé un raisonnement simple sur des situations moyennées dans le temps, qui montre que sans faire appel à des techniques de stockages supplémentaires, l'éolien est limité à 20 % environ. On me répond (en gros) : non, c'est faux. Je dis alors : ben montrez moi pourquoi.

Tu fais une fixation sur le facteur de charge des éoliennes alors que ce n'est qu'une donnée annexe, je ne vois vraiment pas pourquoi un taux de charge moyen de 25 % limite le taux de pénétration de l'éolien à 20 % à l'échelle d'un système comme l'Europe c'est-à-dire à une échelle où les flux import/export deviennent négligeables.

Il y a plusieurs angles d'approche, on peut raisonner au niveau d'une éolienne ou au niveau du territoire tout entier.
Raisonnons sur des exemples extrêmes, uniquement pour la démonstration. La courbe de puissance des éoliennes monte à 3 ou 4 fois la puissance moyenne parce que c'est le résultat d'une optimisation économique. Tu prends une éolienne de 1.5 MW fournissant disons 3300 MWh/an avec un facteur de charge de 25 %, tu limites ça puissance max à 0.75 MW tu produiras 2800 MWh soit 85 % de la prod initiale mais avec un facteur de charge de 37 %. Des éoliennes avec des facteurs de charge de 50 % on sait faire mais c'est moins intéressant économiquement, pourquoi se priver d'une puissance crête importante si on peut en avoir besoin, surtout si cette puissance crête a de forte chance d'apparaître l'hiver pendant un pointe de consommation. Si cette surpuissance vient en période de faible demande, ce qui est peu probable, on écrête, la perte d'énergie est alors très faible car très courte dans le temps.

Au niveau d'un territoire comme l'Europe la notion de puissance crête éolienne n'a plus aucune signification, il faudrait plutôt raisonner sur une puissance avec une probabilité d'occurrence disons de 1 % et là on tomberait probablement à 60 % de la puissance installée. Si on calculait alors le facteur de charge sur cette puissance crête probable on obtiendrait des valeurs nettement plus élevées. Récemment les média ont parlé du record de production éolienne en Espagne : 10200 MW, ce qu'il faut voir c'est que le parc Espagnol était d'environ 14 000 MW au moment où ce record s'est produit. D'une part on est bien au dessous du seuil de 1 % de probabilité dont je parlais (1 % sur 1 an c'est plus de 3 jours) et ensuite il ne s'agit que de l'Espagne. En France avec 3 régimes de vents différents on n'a strictement aucune chance d'atteindre la puissance installée totale des éoliennes. Donc cette puissance installée n'est pas un donnée pertinente pour calculer le taux de pénétration de l'éolien.

La limite du taux de pénétration de l'éolien c'est plutôt l'existence de zones pas assez ventées tout simplement. Les Allemands ne produisent que 7 % de leur électricité avec l'éolien mais c'est aussi parce qu'on ne sait pas faire de l'éolien là où il n'y a pas de vent, les 4 ou 5 länder qui bordent la mer du nord atteignent tous des taux de 28 à 35 %.

[Tilleul]

je ne fais pas de "fixation" sur quoi que ce soit, je cherche juste à quantifier les choses. Je ne suis pas manicheen non plus. Je ne défends ni n'attaque l'éolien, ni le fossile, ni le solaire, ni le nucleaire en soi. Je ne travaille dans aucun de ces domaines. Je suis juste un scientifique qui se préoccupe de ce qui me semble etre le probleme N°1 du siècle qui s'annonce (à mon avis plus grave que le RC mais c'est un autre débat), les ressources énergétiques; et je suis un peu énervé par l'impresssion que dès qu'un débat s'engage, on a beaucoup de mal à rester objectif et on voit tres vite apparaitre des arguments de mauvaise foi, des negations d'évidences, ou de mensonges par omission, venant de gens qui -probablement de bonne foi- cherchent uniquement à défendre LEUR solution et à refuser d'en faire une critique objective.

Si je peux me permettre j'ai tout l'impression que tu fais une fixation sur le fait qu'il n'existe aucune solution aux défis actuels...

Comme dit précédemment l'éolien allemand et danois saturent tout simplement parce qu'ils ont exploités leur potentiel. L'Allemagne et le Danemark ne sont pas des pays qui ont des ressources éoliennes très grandes.

BertrandR t'as mis en citation le fait que les capacités de stockage correspondent à ce qui existe sur le réseau allemand c'est la même chose pour les importations et exportations, c'est ce qui se fait actuellement alors qu'il y a plein de centrales qu'on fait marcher en base ce qui est encore pire qu'une production éolienne puisqu'il n'y pas de pays européens qui utilise beaucoup d'électricité à 3 heure du matin... Je pourrais aller te chercher les statistiques sur le site de l'ucte, mais quel est l'intérêt pour moi de perdre mon temps puisque tu mettras là aussi en question ces statistiques ?

Pour le biogaz, c'est parfaitement réaliste, je rappelle qu'en Bretagne on paie pour dépolluer les eaux des élevages porcins alors qu'on pourrait assainir l'eau en faisant de l'énergie et des engrais biologiques.

Et là je on te parlais de l'Allemagne, c'est à dire un pays qui a très peu de production hydroélectrique pilotable. En France tu peux remplacer le biogaz par l'hydroélectrique...

Tu peux même le remplacer par des centrales nucléaires, le mix sera juste pas le même, mais une centrale nucléaire est parfaitement capable de varier sa production si on lui laisse le temps, c'est à dire si on prévoit suffisamment à l'avance les variations du vent ce qu'on arrive à faire avec une bonne précision.

[GillesH38a]

Tu fais une fixation sur le facteur de charge des éoliennes alors que ce n'est qu'une donnée annexe, je ne vois vraiment pas pourquoi un taux de charge moyen de 25 % limite le taux de pénétration de l'éolien à 20 % à l'échelle d'un système comme l'Europe c'est-à-dire à une échelle où les flux import/export deviennent négligeables.

ben pourtant j'ai expliqué pourquoi ! parce que sinon il faut accepter d'etre en surproduction !

Il y a plusieurs angles d'approche, on peut raisonner au niveau d'une éolienne ou au niveau du territoire tout entier.
Raisonnons sur des exemples extrêmes, uniquement pour la démonstration. La courbe de puissance des éoliennes monte à 3 ou 4 fois la puissance moyenne parce que c'est le résultat d'une optimisation économique. Tu prends une éolienne de 1.5 MW fournissant disons 3300 MWh/an avec un facteur de charge de 25 %, tu limites ça puissance max à 0.75 MW tu produiras 2800 MWh soit 85 % de la prod initiale mais avec un facteur de charge de 37 %. Des éoliennes avec des facteurs de charge de 50 % on sait faire mais c'est moins intéressant économiquement, pourquoi se priver d'une puissance crête importante si on peut en avoir besoin, surtout si cette puissance crête a de forte chance d'apparaître l'hiver pendant un pointe de consommation. Si cette surpuissance vient en période de faible demande, ce qui est peu probable, on écrête, la perte d'énergie est alors très faible car très courte dans le temps.

je pense que tu es en train de dire la meme chose que moi : si on veut un facteur de charge plus important, il faut payer plus cher. Mon raisonnement liait facteur de charge et pourcentage. Si tu améliores le facteur de charge, tu améliores aussi le pourcentage, mais au prix d'une éolienne moins puissante - donc de plus d'éoliennes installées et donc d'un coût plus élevé. C'est exactement ce que je dis.

Au niveau d'un territoire comme l'Europe la notion de puissance crête éolienne n'a plus aucune signification, il faudrait plutôt raisonner sur une puissance avec une probabilité d'occurrence disons de 1 % et là on tomberait probablement à 60 % de la puissance installée. Si on calculait alors le facteur de charge sur cette puissance crête probable on obtiendrait des valeurs nettement plus élevées. Récemment les média ont parlé du record de production éolienne en Espagne : 10200 MW, ce qu'il faut voir c'est que le parc Espagnol était d'environ 14 000 MW au moment où ce record s'est produit.

ce record est un record de proportion d'éolien si je ne m'abuse, autour de 40 % de la demande instantanée. Donc on peut augmenter d'environ un facteur 2 la puissance installée, au-delà on court le risque de devoir de plus en plus souvent couper les éoliennes. Question : quelle proportion d'électricité éolienne a-t-on actuellement en Espagne? combien serait-elle si on la multipliait par 2 ?

[GillesH38a]

Si je peux me permettre j'ai tout l'impression que tu fais une fixation sur le fait qu'il n'existe aucune solution aux défis actuels...

je ne fais de fixation sur rien du tout encore une fois : je veux comprendre les chiffres, c'est tout. Je ne cherche ni à nier a priori qu'il y aie une solution, ni à le soutenir non plus a priori : je veux avoir des données scientifiques, et pas biaisées par le désir a priori que "ça marche" ou que "ça marche pas".

Comme dit précédemment l'éolien allemand et danois saturent tout simplement parce qu'ils ont exploités leur potentiel. L'Allemagne et le Danemark ne sont pas des pays qui ont des ressources éoliennes très grandes.

ah bon, alors comment se fait-il que dans la simulation (allemande) que tu donnais, tu semblais dire que l'éolien pouvait assurer 50 % de la production électrique ???

BertrandR t'as mis en citation le fait que les capacités de stockage correspondent à ce qui existe sur le réseau allemand c'est la même chose pour les importations et exportations, c'est ce qui se fait actuellement alors qu'il y a plein de centrales qu'on fait marcher en base ce qui est encore pire qu'une production éolienne puisqu'il n'y pas de pays européens qui utilise beaucoup d'électricité à 3 heure du matin... Je pourrais aller te chercher les statistiques sur le site de l'ucte, mais quel est l'intérêt pour moi de perdre mon temps puisque tu mettras là aussi en question ces statistiques ?

euh, quelles statistiques ai-je mis en question, et où est-ce que Bertrand m'a donné celle du stockage hydraulique actuel en Allemagne? j'ai du louper quelque chose là....

Pour le biogaz, c'est parfaitement réaliste, je rappelle qu'en Bretagne on paie pour dépolluer les eaux des élevages porcins alors qu'on pourrait assainir l'eau en faisant de l'énergie et des engrais biologiques

ça, c'est ce que tu appelles un argument quantitatif ? et excuse moi mais encore une fois d'où provient l'énergie primaire de l'élevage encore une fois ???

Et là je on te parlais de l'Allemagne, c'est à dire un pays qui a très peu de production hydroélectrique pilotable. En France tu peux remplacer le biogaz par l'hydroélectrique...

Tu peux même le remplacer par des centrales nucléaires, le mix sera juste pas le même, mais une centrale nucléaire est parfaitement capable de varier sa production si on lui laisse le temps, c'est à dire si on prévoit suffisamment à l'avance les variations du vent ce qu'on arrive à faire avec une bonne précision.

est ce que je peux avoir des références précises de simulations montrant le pourcentage d'éolien et des autres énergies pour la France, et prouvant que monter à 20 % d'éolien pourrait se faire sans augmenter la production de CO2 d'origine électrique? est ce que ça existe, ces études, oui ou non , et où ?

[BertrandR]

ce record est un record de proportion d'éolien si je ne m'abuse, autour de 40 % de la demande instantanée. Donc on peut augmenter d'environ un facteur 2 la puissance installée, au-delà on court le risque de devoir de plus en plus souvent couper les éoliennes. Question : quelle proportion d'électricité éolienne a-t-on actuellement en Espagne? combien serait-elle si on la multipliait par 2 ?

Exemple concret : on multiplie par 3 la puissance éolienne installée en Espagne soit 42 GW. Que se passe t'il si les conditions du record se reproduisent, on atteint 10.2 GW x 3 = 30.6 GW et 120 % de la puissance demandée à ce moment là, donc on dégage 20 % soit 6.12 GW, disons 8 GW et cela pendant 12 h soit 96 GWh.

Sur l'année avec les 42 GW d'éolien installé en admettant 2200 heures de production équivalentes à pleine puissance on produirait environ 92 TWh. Les 96 GWh perdus pendant la pointe de puissance représentent donc 0.1%.

Effectivement l'augmentation du taux de pénétration des EnR a un coût, mais faut pas le transformer en un seuil infranchissable.

[Tilleul]

ah bon, alors comment se fait-il que dans la simulation (allemande) que tu donnais, tu semblais dire que l'éolien pouvait assurer 50 % de la production électrique ???

Parce que ça inclut les éoliennes off-shore et le remplacement des anciennes éoliennes par des éoliennes plus modernes. Quand t'as une éolienne à 40 mètres de 200 kW, c'est un emplacement de moins pour une éolienne à 100 m de 4 MW...

ça, c'est ce que tu appelles un argument quantitatif ? et excuse moi mais encore une fois d'où provient l'énergie primaire de l'élevage encore une fois ???

De nulle part, c'est des déchets d'élevage que t'exploite... Si tu les exploites pas il faut au contraire utiliser de l'énergie pour t'en débarrasser... Et pour le complément en culture énergétique, ça vient du soleil vu que ça se fait sans attendre la maturation des plantes ce qui, outre le fait de faire deux récoltes par an, permet de se passer de beaucoup de produits de synthèses.

est ce que je peux avoir des références précises de simulations montrant le pourcentage d'éolien et des autres énergies pour la France, et prouvant que monter à 20 % d'éolien pourrait se faire sans augmenter la production de CO2 d'origine électrique? est ce que ça existe, ces études, oui ou non , et où ?

Cécile t'as déjà donné l'avis des gens de RTE je te rappelle...

[invité576543]

A lire cette discussion, il me semble que le conclusion à en tirer est que le coût de l'éolien (et autre source variable) doit prendre en compte le stockage.

En électronique, si on veut une alimentation stabilisée à partir d'une source variable, il faut mettre un condensateur! Et l'efficacité baisse si le condensateur est trop faible. Le condensateur agit à la fois pour ne pas perdre d'énergie lors de crête et limiter le risque de manque.

Il ne devrait pas y avoir une grande difficulté de tirer d'une statistique de la production et d'une capacité de stockage donnée la probabilité de coupure, disons à consommation fixe donnée. Réciproquement une fois donnés une consommation à viser et un taux de coupure acceptable, ainsi que les coûts respectifs de production et de stockage, on doit pouvoir trouver l'optimum de répartition entre production et stockage. Et cela donne le coût marginal de l'éolien.

Evidemment, ça donnera une valeur plus élevée que le prix de l'éolienne seule, puisqu'il faut y ajouter le prix du stockage.

On va peut-être alors réaliser que le gros du coût est le stockage; je n'en serais pas autrement étonné. Et si c'est le cas, ce coût est pour l'instant masqué par l'existence de sources de type "stock", comme le fossile ou le nucléaire.

Cordialement,

[verdifre]

bonsoir;

On va peut-être alors réaliser que le gros du coût est le stockage; je n'en serais pas autrement étonné. Et si c'est le cas, ce coût est pour l'instant masqué par l'existence de sources de type "stock", comme le fossile ou le nucléaire.

le nucleaire, fait déja largement appel au stockage

il est clair qu'il faut un certain volume de stockage, les suisses l'ont bien compris, ils en usent. c'est presque le grenier energetique de l'europe.

ce type de sockage est indispensable pour toutes les energies non facilement pilotables, on peut aussi mettre dedans les barrages au fil de l'eau (la moitié de notre hydroelectricité) le solaire , le nucleaire etc...
cependant, le même stockage peut servir à differentes energies selon des cycles differents. Le solaire est plutot journalier, le nucleaire n'accepte que des variations lentes quelques heures à quelques dizaine d'heure, l'eolien à peu prés pareil.
en jouant sur la complementarité des energies, on est pas forcé de multiplier les stockages
fred

[Tilleul]

A lire cette discussion, il me semble que le conclusion à en tirer est que le coût de l'éolien (et autre source variable) doit prendre en compte le stockage.

Pourquoi est-ce que vous voulez absolument mettre du stockage avec l'éolien ?

[GillesH38a]

Exemple concret : on multiplie par 3 la puissance éolienne installée en Espagne soit 42 GW. Que se passe t'il si les conditions du record se reproduisent, on atteint 10.2 GW x 3 = 30.6 GW et 120 % de la puissance demandée à ce moment là, donc on dégage 20 % soit 6.12 GW, disons 8 GW et cela pendant 12 h soit 96 GWh.

Sur l'année avec les 42 GW d'éolien installé en admettant 2200 heures de production équivalentes à pleine puissance on produirait environ 92 TWh. Les 96 GWh perdus pendant la pointe de puissance représentent donc 0.1%.

OK mais ton calcul n'est pas complet : il faut que tu "dégages" l'intégrale de la production supérieure à 100 %, c'est à dire que tu connaisses la quantité d'électricité produite entre 100 et 120 % de la demande. Je ne sais pas le résultat, mais il est surement supérieur à 0,1 %.

Il n'y a aucun probleme si on accepte ce surcoût. La question qui se poserait serait juste :

a) qui accepte de "dégager" l'excèdent?

b) quel avantage net cela apporte d'augmenter de 20 à 30 % la proportion d'éolien , avec un renchérissement du coût? quel est l'interet réel ?

[GillesH38a]

Pourquoi est-ce que vous voulez absolument mettre du stockage avec l'éolien ?

ben pour dépasser la limite que j'ai donnée (f.x) , il faut soit perdre l'excédent, soit le stocker (avec une perte inévitable). Apres il faut faire une étude soigneuse de ce qui coûte le plus cher, le résultat n'est pas evident a priori...

je rappelle quand meme que dans la "solution" donnée par les allemands, si on a le meme genre de courbe que ce qu'ils simulent, mais sans possibilité d'importer ce qui manque , au niveau du réseau européen, on "disjoncte" le réseau plusieurs fois par semaine... (chaque fois qu'il y a une quantité pourpre importée sous la courbe de consommation rouge...)

[verdifre]

bonsoir,

Pourquoi est-ce que vous voulez absolument mettre du stockage avec l'éolien ?

pas avec l'eolien, sur le reseau quelle que soit l'energie. Il se trouve qu'a l'heure actuelle au prix de gros le prix de l'electricité varie trés fortement sur la journée, sur le mois et sur l'année. stocker quand c'est pas cher pour revendre quand c'est cher est une operation financiere juteuse. Des capacité de stockage ont été developpées pour cela. cela permet au passage de ne pas creer de nouvelles centrales pour absorber juste les pointes et d'avoir un debouché quand on produit trop. Donc ces capacitées de stockage existent et elles sont rentables. Nos voisins suisses ont quand même la réputation de savoir compter. Ces capacité de stockage ne demandent qu'a etre encore plus developpées. Aprés c'est de la politique et de sites potentiels de savoir si il vaut mieux payer nos voisins ou investir et le faire nous même.

On peut en deduire que si le stockage s'est developpé comme cela c'est qu'il est rentable et que globalement il fait baisser le cout de l'energie
fred