Réduire les coûts énergétiques de l’Europe grâce à l’interconnexion

Construction du câble haute tension Nordlink de 500 km reliant les réseaux électriques de l’Allemagne et la Norvège. La modélisation réalisée par Mark Jacobson a révélé que la connexion de la Norvège au reste de l’Europe du Nord permettrait d’obtenir certaines des plus importantes réductions des coûts énergétiques.

Image : Tennet

À mesure que les énergies renouvelables intermittentes représentent une part plus importante de la palette énergétique dans les régions du monde entier, il devient de plus en plus difficile de s’assurer que l’énergie est disponible là où elle est nécessaire et que l’électricité continue de fonctionner de manière fiable.

Le stockage de l’énergie jouera un rôle essentiel dans l’équilibrage des réseaux alimentés par des énergies renouvelables. L’interconnexion entre les pays et les régions peut cependant être une solution efficace, car les régions ont des climats, des régimes climatiques et des profils de ressources différents, et l’importation d’énergie entre ces régions permet d’équilibrer l’offre et la demande sur le réseau combiné.

Les interconnexions régionales de réseaux font l’objet de nouvelles recherches menées par Mark Jacobson de l’Université de Stanford. Son dernier article examine divers scénarios d’interconnexion pour 14 régions d’Europe occidentale (Belgique, Danemark, France, Allemagne, Gibraltar, Italie, Luxembourg, Pays-Bas, Norvège, Portugal, Espagne, Suède, Suisse et Royaume-Uni), en se basant sur le fait que toutes les régions satisfont 100 % de leur demande énergétique globale (pas uniquement l’électricité) à partir du vent, de l’eau et du soleil.

L’étude compare les coûts de réseaux « entièrement interconnectés » par rapport à des réseaux « complètement isolés » dans diverses itérations dans les régions étudiées, en tenant compte des prévisions climatiques, des données d’intégration des réseaux et des profils de la demande énergétique. Tous les détails du modèle se trouvent dans l’article The cost of grid stability with 100 % clean, renewable energy for all purposes when countries are isolated versus interconnected publié dans Renewable Energy. Dans chaque scénario modélisé, l’étude a montré que l’interconnexion permettait de réduire les coûts énergétiques et d’améliorer la stabilité du réseau par rapport à l’isolement. « La principale implication de ce travail est que l’interconnexion des pays peut généralement servir d’avantage supplémentaire à la stabilité du réseau et à la réduction des coûts dans un monde avec une énergie 100 % propre et

renouvelable », peut-on lire dans l’article. M. Jacobson poursuit en indiquant que même pour les réseaux qui dépendent des combustibles fossiles, l’interconnexion peut servir à accroître la fiabilité et à se prémunir contre les événements imprévus. « Un réseau isolé qui ne bénéficie d’aucun soutien électrique extérieur peut tomber en panne lors d’un événement météorologique extrême, comme cela a été le cas lors de la tempête du 14 au 18 février 2021 au Texas », a déclaré M. Jakobson. « Une telle panne pourrait se produire dans n’importe quel réseau isolé ».

Coûts d’équilibrage

Le modèle a calculé que l’interconnexion à travers toutes les régions diminuerait d’environ 13 % les coûts énergétiques par rapport à ceux du scénario isolé, le plus grand avantage venant de la connexion de la Norvège avec le Danemark et le reste de l’Europe du Nord-Ouest, car elle permettrait de profiter de la grande capacité hydroélectrique du pays nordique et entraînerait une réduction des coûts de 20,6 %.

Les cas comparés dans l’étude – interconnexion totale et isolement complet – ne reflètent pas la réalité : la plupart des systèmes énergétiques en Europe sont interconnectés à un certain degré, et ils resteront probablement à un stade intermédiaire entre les deux scénarios. Les limites politiques à l’interconnexion compliquent encore le tableau : « Des limites peuvent également apparaître si un pays ne veut pas céder une trop grande part de sa sécurité énergétique à la bonne volonté de ses voisins, craignant qu’un voisin ne coupe l’approvisionnement en électricité pendant un conflit », indique l’article. « Ce risque doit être compensé par le coût inférieur et l’efficacité accrue d’un système bien interconnecté ».

Néanmoins, Jacobson affirme que ces modèles peuvent tout de même permettre des conclusions pertinentes. « Le fait de montrer que les réseaux peuvent rester stables à faible coût avec 100 % de vent, d’eau et de soleil et de stockage dans les cas isolés et totalement interconnectés suggère qu’ils peuvent rester stables à faible coût dans les cas intermédiaires », déclare-t-il dans l’article. Et bien que la réalité puisse ajouter d’autres facteurs de complication, l’article conclut clairement que, dans la plupart des cas, une interconnexion accrue sera un outil précieux pour construire des systèmes énergétiques fiables et peu coûteux reposant à 100 % sur le vent, l’eau et le soleil.

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