Énergies vertes et stabilité du réseau électrique

[Pierreyves]

Différentes sources indiquent qu’un réseau d’alimentation électrique ne peut comporter plus de 20% de sources variable imprévisibles, telles que éoliennes ou panneaux photovoltaïques. Toutefois je n’ai vu que des sources indirectes (l’homme qui a vu l’homme qui a vu l’ours…). J’aimerais connaître l’homme qui a vraiment vu l’ours, un professionnel du secteur par exemple, un spécialiste ou un site de spécialiste. Qui connaît?
Si cette information est confirmée, est-ce que cela veut bien dire qu’à l’heure actuelle, même en acceptant de couvrir la France d’éoliennes et de panneau photovoltaïques, ils ne pourraient assurer plus de 20% de notre consommation ? Que de toute façon, il nous faudrait quand même produire 80% de notre énergie électrique au moyen de centrales classiques, charbon, pétrole, nucléaire ?
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[f6bes]

Bsr à toi,
La réponse est dans ta question !!
Pour toi c'est quoi une "source variable IMPREVISIBLE" ?
La production d'un parc éolien est il "imprévisible" ??

C'est quoi pour TOI : "..Toutefois je n’ai vu QUE des sources indirectes.." ?
Un barrage hydroélectrique c'est indirect ou direct !

A+

[Pierreyves]

Bsr à toi,
La réponse est dans ta question !!
Pour toi c'est quoi une "source variable IMPREVISIBLE" ?
La production d'un parc éolien est il "imprévisible" ??

C'est quoi pour TOI : "..Toutefois je n’ai vu QUE des sources indirectes.." ?
Un barrage hydroélectrique c'est indirect ou direct !

A+

Bonsoir et merci de ta réponse.
Je demandais une confirmation: "Est-ce que cela veut bien dire ...". Je demande cette confirmation, car si cela est vrai, il est étonnant que l'on en parle si peu. D'où mes doutes.
En ce qui concerne tes questions, oui, la production d'un parc éolien est imprévisible, car il y a des sautes de vent, qui font qu'on ne peut prévoir la production du parc dans les 5 prochaines minutes.
En ce qui concerne cette histoire de sources indirectes, je me suis évidemment mal exprimé, je parlais dans cette phrase de sources d'information et non de sources d'énergie.

Pierre Yves

[invitee0b658bd]

bonjour,

oui, la production d'un parc éolien est imprévisible, car il y a des sautes de vent, qui font qu'on ne peut prévoir la production du parc dans les 5 prochaines minutes.

le vent moyen est bien prevu à une altitude de 50 metres quand on est debarassé des turbulences liées au sol.
De plus quand les eoliennes ou les parcs eoliens sont dispersés sur une région, la prévision moyenne sur la région devient exelente
Quand on rajoute à cela qu'en france on bénéficie de 3 régimes de vents differents on à une trés bonne visibilité sur la production à 24 heures.
Oui il existe des situation de marais barometrique sur tout l'ouest de l'europe ou le vent est quasi nul de facon durable sur une grande zone et une longue (plusieurs dizaines d'heures) periode. Ces evenements sont trés rares et on les voit venir.
Cependant les vents moyens sont bien connus et de plus ils ont une variabilité proche de celle de la consomation moyenne d'electricité
fred

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite0324077b]

une eolienne n'est pas si imprevisible que ca : la meteo existe !

elle est mieux que previsible , elle est pilotable : si la puissance instalé est superieure a la demande , avec un pas variable on peut adapter la puissance a la demande

bien sur on ne peut que diminuer la puissance quand il y en a trop , on ne peut pas faire de miracle quand il n'y en a pas assez

[Pierreyves]

bonjour,

le vent moyen est bien prevu à une altitude de 50 metres quand on est debarassé des turbulences liées au sol.
De plus quand les eoliennes ou les parcs eoliens sont dispersés sur une région, la prévision moyenne sur la région devient exelente
Quand on rajoute à cela qu'en france on bénéficie de 3 régimes de vents differents on à une trés bonne visibilité sur la production à 24 heures.
Oui il existe des situation de marais barometrique sur tout l'ouest de l'europe ou le vent est quasi nul de facon durable sur une grande zone et une longue (plusieurs dizaines d'heures) periode. Ces evenements sont trés rares et on les voit venir.
Cependant les vents moyens sont bien connus et de plus ils ont une variabilité proche de celle de la consomation moyenne d'electricité
fred

Bonsoir;
Vous parlez de prévisions moyennes sur une région. Est-ce utile et suffisant pour ajuster l'offre à la demande quand par exemple il y a des sautes de vent de quelques minutes?
Il me semble que le problème n'a rien à voir avec des prévisions aussi bonnes soient-elles. Il s'agir de réagit en temps réel à une demande fluctuante en disposant d'une offre elle même fluctuante, et imprévisible pour les 5 minutes à venir.

Pierre Yves

[Pierreyves]

Bonsoir;

[QUOTE : "une eolienne n'est pas si imprevisible que ca : la meteo existe !"]

Peut-elle prévoir des sautes de vent de cinq minutes exactement sur le site de l'éolienne?

Pierre Yves

[invite0324077b]

les saute de vent d'une seule eolienne n'ont pas d'importance : la seule chose qui compte est que la puissance possible soit superieure a la puissance neccessaire : chaque fois qu'il y aura exces on reduira l'incidence des pales : il n'est meme pas neccessaire que toutes les eolienne soit a pas variable : on peut aussi reguler par le nombre d'eoliennes arreté

c'est ce qui choque certain de voir des eoliennes arreté des jours ou il y a du vent : elle sont disponible pour demarrer en cas de besoin

[invitec27b7f8c]

Pour donner une idée, Puissance moyenne sur 10 minutes délivrée par une "ferme" éolienne de 10 MW de puissance nominale (située en Grande-Bretagne), au cours du mois de janvier 1997

source :manicore.com
Après, sur toute une région ou pays, je ne sait ce que ça donne .

[invitee0b658bd]

bonsoir,

Peut-elle prévoir des sautes de vent de cinq minutes exactement sur le site de l'éolienne?

il faudrai d'abord définir ce que l'on endend par "saute de vent"
on prefere souvent employer le terme de rafales.
ces rafales peuvent avoir plusieurs origines
1) les iregularité dues à la turbulence. Ces irregularités la, on s'en affranchi en montant assez haut pour etre en regime laminaire
2) les irregularitées dues à la convection. malheureusement, on ne peut pas monter assez haut pour s'en affranchir. Cependant, ces irregularité ne sont pas de l'ordre de 5 mm , tout au plus quelques dizaines de secondes car elles sont liées à des "bulles" qui se deplacent avec la masse d'air. Ces bulles (ou colonnes) font quelques dizaines de metres de diametre. Le moment d'inertie du rotor des grosses eoliennes est largement suffisant pour lisser cette energie.
3) enfin, le probleme le plus genant, les grains. Les grains peuvent durer quelques minutes, mais sont heureusement peu etendus ( quelques km²) et si ils touchent un champ, ne touchent pas le champ qui est à 20 km de la .

trés generalement ces phenomenes constituent une augmentation de l'energie disponible plutot qu'une baisse ( on peut toujours choisir de ne pas capter cette energie bien que cela soit dommage)

fred

[invitee0b658bd]

bonjour,

Pour donner une idée, Puissance moyenne sur 10 minutes délivrée par une "ferme" éolienne de 10 MW de puissance nominale (située en Grande-Bretagne), au cours du mois de janvier 1997

tient tient, je doit reconaitre que mr Jancovici est trés fort
janvier 97, cela ne vous rappelle rien ?
si cela ne vous rappelle vraiment rien allez faire un tour dans les archives meteo
des lignes à haute tension qui cassent sous le gel et le verglas etc...
les eoliennes finalement ne s'en sont pas si mal tirée que cela, elles ont continué de fournir quand les fils étaient la. Elles ont aussi subi les conditions verglassantes trés dures et elles ont continué de tourner.

Mais même en analysant cette courbe, en remarquant que l'echelle du bas c'est une graduation pour deux jours, la variabilité est loin d'etre enorme

Pour finir il est interessant de voir qui finance ce polytechnicien

fred

[Pierreyves]

bonsoir,

il faudrai d'abord définir ce que l'on endend par "saute de vent"
on prefere souvent employer le terme de rafales.
ces rafales peuvent avoir plusieurs origines
1) les iregularité dues à la turbulence. Ces irregularités la, on s'en affranchi en montant assez haut pour etre en regime laminaire
2) les irregularitées dues à la convection. malheureusement, on ne peut pas monter assez haut pour s'en affranchir. Cependant, ces irregularité ne sont pas de l'ordre de 5 mm , tout au plus quelques dizaines de secondes car elles sont liées à des "bulles" qui se deplacent avec la masse d'air. Ces bulles (ou colonnes) font quelques dizaines de metres de diametre. Le moment d'inertie du rotor des grosses eoliennes est largement suffisant pour lisser cette energie.
3) enfin, le probleme le plus genant, les grains. Les grains peuvent durer quelques minutes, mais sont heureusement peu etendus ( quelques km²) et si ils touchent un champ, ne touchent pas le champ qui est à 20 km de la .

trés generalement ces phenomenes constituent une augmentation de l'energie disponible plutot qu'une baisse ( on peut toujours choisir de ne pas capter cette energie bien que cela soit dommage)

fred

Bonsoir;

Je crois que le diagramme produit par RARA63 est parlant, et me permet de recentrer la discussion sur ma question initiale: est-il possible, de constituer un réseau stable, lorsque la consommation fluctue, et que les générateurs sont aussi irréguliers que ceux du diagramme de RARA63?
J'ai vu sur divers sites que c'était impossible lorsque les générateurs irréguliers fournissaient plus de 20% de la puissance. Cette information est-elle exacte? Et doit-on en conclure que éolien plus solaire photovoltaïque ne pourraient en aucun cas fournir plus de 20% de notre consommation électrique.

Pierre Yves

[invitee2408789]

Bonsoir,
Une petite idée "farfellue" pour stabiliser un reseau electrique avec des energies renouvelable.
Imaginons une sorte de barrage hydroelectrique en boucle fermée (voir meme traversé par un cours d'eau) equipé d'eoliennes et champ photovoltaique pour remonter l'eau. Bien evidement le rendement final ne serait pas genial.
Pour l'autonomie ca ne serait plus qu'une question de capacitée d'eau amont et aval.
Selon vous ce systeme pourait il voir le jour?

[Pierreyves]

bonjour,

tient tient, je doit reconaitre que mr Jancovici est trés fort
janvier 97, cela ne vous rappelle rien ?
si cela ne vous rappelle vraiment rien allez faire un tour dans les archives meteo
des lignes à haute tension qui cassent sous le gel et le verglas etc...
les eoliennes finalement ne s'en sont pas si mal tirée que cela, elles ont continué de fournir quand les fils étaient la. Elles ont aussi subi les conditions verglassantes trés dures et elles ont continué de tourner.

Mais même en analysant cette courbe, en remarquant que l'echelle du bas c'est une graduation pour deux jours, la variabilité est loin d'etre enorme

Pour finir il est interessant de voir qui finance ce polytechnicien

fred

Le gel et le verglas ne sont pas des paramètres pertinents pour cette discussion. Ce qui compte, c'est la régularité (l'irrégularité) du vent.

Quant à cette variabilité dont vous dites qu'elle n'est pas énorme, la question est de savoir si on peut constituer un réseau avec seulement des générateurs présentant cette variabilité.

Quant aux considérations sur qui finance telle personne, c'est déjà une façon de suggérer que cette personne pourrait fausser la vérité, ou l'arranger, pour des question d'argent.
Je sais que ce genre de comportement existe, mais je crois qu'il est rare surtout parmis les scientifiques. En revanche, je crois que l'art de tordre la vérité est une caractéristique très fréquente chez les militants convaincus.
Ce n'est pas le plus souvent l'argent qui fait dire des contre-vérités, mais la foi militante, sans qu'il y ait besoin d'un quelconque bénéfice pécunier

Pierre Yves

[Pierreyves]

Bonsoir,
Une petite idée "farfellue" pour stabiliser un reseau electrique avec des energies renouvelable.
Imaginons une sorte de barrage hydroelectrique en boucle fermée (voir meme traversé par un cours d'eau) equipé d'eoliennes et champ photovoltaique pour remonter l'eau. Bien evidement le rendement final ne serait pas genial.
Pour l'autonomie ca ne serait plus qu'une question de capacitée d'eau amont et aval.
Selon vous ce systeme pourait il voir le jour?

l a déjà vu le jour.
Mais il faut des sites, et accepter de gaspiller de l'énergie. Vous en avez à revendre ?

Pierre Yves

[invitee0b658bd]

bonjour,

Quant aux considérations sur qui finance telle personne, c'est déjà une façon de suggérer que cette personne pourrait fausser la vérité, ou l'arranger, pour des question d'argent.
Je sais que ce genre de comportement existe, mais je crois qu'il est rare surtout parmis les scientifiques. En revanche, je crois que l'art de tordre la vérité est une caractéristique très fréquente chez les militants convaincus.
Ce n'est pas le plus souvent l'argent qui fait dire des contre-vérités, mais la foi militante, sans qu'il y ait besoin d'un quelconque bénéfice pécunier

quand on constate que cette courbe ne se retrouve qu'a deux endroits sur le webb
sur le site de manicore et dans un rapport parlementaire francais (tient on a pas de données en france ?)
http://www.assemblee-nationale.fr/ra...s/r3415-11.asp
qui demontrent des choses voisines
quand à la même periode on à du couper des centales nucleaires car les lignes étaient deteriorées
les données de production, hors periode catastrophiques sont disponibles en ligne pour nos voisins
http://www.thewindpower.net/34-suivi-production.php
http://www.ree.es/ingles/operacion/d...y=1&ho=7&mi=51

je vous invitait juste à analyser un peu la provenance des données que vous nous fournissez et à vous faire votre propre opinion sur leur validité et leur impartialité.
Un evenement exeptionnel peut en effet signaler un risque, il ne faut pas non plus en faire une generalité. Reste à savoir aprés si le risque est acceptable
cordialement
fred

[invitee0b658bd]

bonsoir,

Une petite idée "farfellue" pour stabiliser un reseau electrique avec des energies renouvelable.
Imaginons une sorte de barrage hydroelectrique en boucle fermée (voir meme traversé par un cours d'eau) equipé d'eoliennes et champ photovoltaique pour remonter l'eau. Bien evidement le rendement final ne serait pas genial.

ce n'est pas farfelu, c'est même déja pratiqué a grande echelle
en france le barrage de grand maison et la suisse se fait une specialité d'acheter l'electricité en heure creuses pour la revendre en heures de pointe
fred

[Tilleul]

Pour donner une idée, Puissance moyenne sur 10 minutes délivrée par une "ferme" éolienne de 10 MW de puissance nominale (située en Grande-Bretagne), au cours du mois de janvier 1997

1997 c'était il y a plus de 10 ans... Si Jancovici avait été journaliste à l'époque du projet Appolo il aurait clamer l'impossibilité pour une homme de mettre le pied sur la Lune en prenant comme base de calcul les caractéristiques techniques des fusées V2...

Avant il n'existait pas d'éoliennes à vitesse variable, maintenant les progrès dans l'électronique de puissance font que les variations instantanées peuvent être absorber par l'éolienne... Comme il y a un découplage réalisé par l'électronique de puissance entre la fréquence du réseau et la fréquence du rotor on peut lisser la production de l'éolienne en stockant de l'énergie dans le rotor et en le faisant accélérer et décélérer en fonction...

[f6bes]

l a déjà vu le jour.
Mais il faut des sites, et accepter de gaspiller de l'énergie. Vous en avez à revendre ?

Bjr à toi,
Ben ,oui !
"..en france le barrage de grand maison et la suisse se fait une specialité d'acheter l'electricité en heure creuses pour la revendre en heures de pointe.."
Mais Verdifre a été plus rapide que moi pour la réponse !!

Le mot "IMPREVISIBLE" est mal adpaté dans cette discussion !
Cordialement

[Pierreyves]

bonsoir,

ce n'est pas farfelu, c'est même déja pratiqué a grande echelle
en france le barrage de grand maison et la suisse se fait une specialité d'acheter l'electricité en heure creuses pour la revendre en heures de pointe
fred

"A grande échelle" ?
Quel pourcentage de l'énergie électrique consommée en France aurait été stockée de cette façon ?

Pierre Yves

[invitee0b658bd]

bonjour,
en considerant l'aspect mecanique des eoliennes il y a un parametre trés important à prendre en compte, le moment d'inertie.
Une eolienne de 70 metres de diametre à un moment d'inertie titanesque ( je vous laisse l'estimer), quand le rotor est en rotation a vitesse "nominale" l'energie mecanique stockée dans le rotor se chiffre en megajoules. cette energie est mobilisable extremement rapidement ( il suffit de demander)
bref, d'un point de vue mecanique une eolienne c'est un gros volant d'inertie qui est tout à fait capable de participer à la stabilisation à la stabilisation du reseau
bien evidemment , cette posibilitée n'est vraie que dans le cas des eoliennes modernes ( à vitesse variable).
cet aspect des eoliennes entraine de facto une diminution du recours à l'hydraulique de haute chute pour les fluctuations rapides.
pour les fluctuations plus lentes, le couple eolienne + hydraulique permet globalement d'economiser la ressource hydraulique .
l"evolution des reseaux vers des systemes de type smart grid ( comme sur l'intallation pilote du port d'Anvers) permettra aussi dans une certaine mesure d'adapter la demande à l'offre.

Les eoliennes ne sont pas une panacée, mais quand elles tournent elles participent à la stabilité du réseau et chaque kwh produit de cette facon ne l'est ni par le thermique ni par l'hydraulique .
fred

[invite8915d466]

une énergie en mégajoules qui doit etre utilisée pour produire des mégawatts, ça fait une autonomie de l'ordre de quelques secondes non?

[invitee2408789]

bonsoir,

ce n'est pas farfelu, c'est même déja pratiqué a grande echelle
en france le barrage de grand maison et la suisse se fait une specialité d'acheter l'electricité en heure creuses pour la revendre en heures de pointe
fred

Bonjour,
Je suis ravi que cela existe deja, c'est je pense l'un des meilleurs moyen de stocker de l'energie de maniere ecologique (si l'on utilisait des energie renouvelable)

[invitee0b658bd]

bonjour,

une énergie en mégajoules qui doit etre utilisée pour produire des mégawatts, ça fait une autonomie de l'ordre de quelques secondes non?

oui parfaitement, mais cela veut dire que l'on peut augmenter la puissance fournie par une eolienne de quelques % pendant beaucoup de secondes ( bien sur cette energie n'est pas gratuite et plus tard il faudra baisser la production de quelques % pendant beaucoup de secondes aussi pour rattraper le regine de meilleur rendement).
inversement on peut stocker un peu sous forme d'energie cinetique lors des baisses de demande pour le reinjecter aprés.
il est bien évident que les eoliennes ne peuvent stabiliser à elles seules le reseau, mais y participer pour des transitoires de faible amplitude.
cette energie mobilisable par eolienne sur un grand nombre d'eoliennes ce n'est pas ridicule
fred

[invitee0b658bd]

bonjour;

"A grande échelle" ?
Quel pourcentage de l'énergie électrique consommée en France aurait été stockée de cette façon ?

je n'ai pas de données sous cette forme, cependant il y a sensiblement 4500 Mw de turbines installées sur des stations STEP

cordialement
fred

[Pierreyves]

bonjour,
en considerant l'aspect mecanique des eoliennes il y a un parametre trés important à prendre en compte, le moment d'inertie.
Une eolienne de 70 metres de diametre à un moment d'inertie titanesque ( je vous laisse l'estimer), quand le rotor est en rotation a vitesse "nominale" l'energie mecanique stockée dans le rotor se chiffre en megajoules. cette energie est mobilisable extremement rapidement ( il suffit de demander)
bref, d'un point de vue mecanique une eolienne c'est un gros volant d'inertie qui est tout à fait capable de participer à la stabilisation à la stabilisation du reseau
bien evidemment , cette posibilitée n'est vraie que dans le cas des eoliennes modernes ( à vitesse variable).
cet aspect des eoliennes entraine de facto une diminution du recours à l'hydraulique de haute chute pour les fluctuations rapides.
pour les fluctuations plus lentes, le couple eolienne + hydraulique permet globalement d'economiser la ressource hydraulique .
l"evolution des reseaux vers des systemes de type smart grid ( comme sur l'intallation pilote du port d'Anvers) permettra aussi dans une certaine mesure d'adapter la demande à l'offre.

Les eoliennes ne sont pas une panacée, mais quand elles tournent elles participent à la stabilité du réseau et chaque kwh produit de cette facon ne l'est ni par le thermique ni par l'hydraulique .
fred

Ok, je comprends bien que ce volant d'inertie donne une marge de manoeuvre, de quelques dizaines de secondes peut-être, au pif. Je comprend bien que l'utilisation des éoliennes, en moyenne, permet d'économiser des carburants fossiles. Je comprends moins que "quand elles tournent elles participent à la stabilité du réseau". Quand elles tournent dans un vent irrégulier, je ne suis pas certain qu’elles participent (améliorent) la stabilité du réseau.

D’ailleurs, sur une discussion voisine (Les éoliennes nécessitent-elles des centrales thermiques ?) le rapport suivant à été cité :
http://www.iea.org/g8/2008/Empowerin...Renewables.pdf

Ce rapport de l’IEA indique qu’en 2007, 20% de l’électricité au Danemark est d’origine éolienne ; et ça marche. Mais ceci ne serait pas possible si le Danemark était isolé. Ce résultat n’est possible que parce que le Danemark peut utiliser en back-up l’hydro de la Norvège. J’en conclue que le Danemark seul, compte tenu de l’état actuel de son réseau, ne peut fonctionner avec 20% de son électricité fournie par des éoliennes.

« In 2007, about 20% of Danish electricity demand was met by wind energy (IEA Wind, 2007). With existing domestic flexibility alone this would not be possible as the system is very small, but with the opportunity provided by the Nordic Power Market – Nordpool – surplus wind electricity production can be exported while dispatchable Norwegian hydroelectricity can be imported during periods of low wind resource. »
La question reste : dans un réseau à l'échelle européenne par exemple (plus grand, donc avec un meilleur lissage) serait-il possible de dépasser 20% de sources d'électricité irrégulières? Jusqu'à combien, avec le réseau actuel? Quels investissements seraient nécessaire pour éventuellement améliorer les choses?


Pierre Yves

[Pierreyves]

Bonjour,
Je suis ravi que cela existe deja, c'est je pense l'un des meilleurs moyen de stocker de l'energie de maniere ecologique (si l'on utilisait des energie renouvelable)

... mais n'oubliez pas le rendement, le prix, et la disponibilité de sites (en fait on peut supposer que la plupart des bons sites sont déjà pris par l'hydraulique)
Pierre Yves

[invite8915d466]

bonjour,

oui parfaitement, mais cela veut dire que l'on peut augmenter la puissance fournie par une eolienne de quelques % pendant beaucoup de secondes

euh, quelques % pendant quelques centaines de secondes , soit quelques minutes alors.

Je ne crois pas que les problemes d'intermittence concerne juste des variations de quelques % pendant quelques minutes....

si on "dilue" la production éolienne dans le réseau général auquel elle est interconnectée, à ma connaissance, on ne dépasse jamais 15 % de production moyenne annuelle. 20 % me parait deja tres optimiste, et je ne pense pas qu'on puisse faire beaucoup plus, sauf à suréquiper le réseau, ce qui augmenterait considérablement le coût.

[invitee2408789]

Peut etre utiliser l'hydraulique autrement , cad stocker le jour et utilisé au maximun la nuit?
Il faudrait egalement metre en place ce systeme de stockage sur les sites hydraulique existant.

[invite8915d466]

oui, mais là tu prends sur la capacité de l'hydraulique à moduler les pointes de consommation : il faut que l'hydraulique puisse répondre A LA FOIS à une baisse de production éolienne ET à une hausse de consommation (qui peuvent tres bien se produire en meme temps). On est donc limité par la capacité de production instantanée hydraulique, qui dépend énormément du pays. Je ne sais pas ce que ça donne quantitativement en France, mais c'est de toute façon aussi limité.

Il faut bien faire la différence entre "avoir de l'électricité" et "avoir un réseau fiable et permanent qui ne disjoncte jamais" (dans beaucoup de pays actuels, on a juste le premier..). La deuxième possibilité pose des contraintes beaucoup plus ardues, qui a ma connaissance ne sont réalisées qu'avec de l'hydraulique très abondant (Norvège, Quebec), ou avec des appoints de fossiles. Je ne connais aucun pays qui se passe de l'un des deux.