Op-ed: Pourquoi l’énergie marémotrice est importante


L’article suivant est un article d’opinion rédigé par Danny ColeChercheur à l’Université de Plymouth. L’article est paru pour la première fois sur Marine Energy Wales.


Illustration/Zone de démonstration de Morlais (Avec l’aimable autorisation de Marine Energy Wales)

Danny Coles, chercheur à l’Université de Plymouth, discute de l’importance de l’énergie marémotrice pour les futurs systèmes énergétiques et comment sa nature prévisible peut compléter d’autres sources d’énergie renouvelables dans le mix énergétique.

Au cours de l’automne 2021, la demande mondiale croissante de gaz naturel a augmenté son prix de gros journalier au Royaume-Uni d’environ 100 % en un mois seulement. À l’époque, le Royaume-Uni était déjà fortement dépendant du gaz naturel importé en raison de la diminution des réserves nationales de gaz naturel. Le problème a été aggravé par une alimentation éolienne et nucléaire nationale inférieure à la moyenne.

Une accalmie de trois semaines a réduit la production d’énergie éolienne de 60 % par rapport au niveau attendu pour la période de l’année. Les arrêts en cours des centrales nucléaires ont limité leur production combinée à 5,5 GW, soit 32 % de moins que la capacité totale installée de 9,5 GW. Les effets secondaires de ces événements simultanés comprenaient plus de 30 fournisseurs d’énergie cessant leurs activités, une augmentation de 54 % du plafond des prix de détail de l’énergie et des dépenses du Trésor estimées à 2,2 milliards de livres sterling pour maintenir un fournisseur d’énergie plus important opérationnel.

Il devient évident que l’énergie produite au Royaume-Uni est la voie la plus sûre pour fournir un approvisionnement sûr, abordable et durable. Le Royaume-Uni a pour objectif d’augmenter la capacité éolienne offshore de son niveau actuel d’environ 10 GW à 50 GW d’ici 2050. Alors que le vent sera à juste titre la principale source d’énergie renouvelable au Royaume-Uni, comment une autre période prolongée de faible ressource éolienne sera-t-elle gérée afin de garder les lumières allumées alors que la dépendance à l’égard de son approvisionnement augmente ?

La stratégie de sécurité énergétique du Royaume-Uni souligne que les opportunités offertes par l’énergie marémotrice sont actuellement explorées de manière agressive. On estime que l’énergie extraite des marées à l’aide de turbines marémotrices et de lagunes marémotrices a le potentiel de fournir 26 % de la demande actuelle en électricité du Royaume-Uni. Non seulement cela, mais contrairement à la plupart des autres technologies d’énergie renouvelable, les marées fournissent une ressource énergétique prévisible, fiable et cyclique. Mais que signifient réellement ces caractéristiques, en termes d’avantages que la ressource marémotrice peut apporter aux systèmes énergétiques dans leur ensemble ?

Puissance fiable

La fiabilité de l’énergie marémotrice signifie qu’elle est capable de fournir environ la même quantité d’énergie chaque mois, quelles que soient les conditions météorologiques. Alors que l’énergie produite par l’éolien et le solaire chutera à nouveau en dessous des niveaux saisonniers attendus à l’avenir, il est certain que l’approvisionnement en énergie marémotrice restera constant. Cela contribue à améliorer la résilience des systèmes énergétiques aux conditions météorologiques extrêmes, en réduisant la dépendance à l’égard d’une énergie importée coûteuse pour compenser les déficits imprévisibles de l’approvisionnement intérieur lorsqu’ils se produisent.

puissance prévisible

Le moment et l’ampleur de la production d’énergie marémotrice sont dictés par les mouvements du Soleil, de la Terre et de la Lune, qui sont bien compris. Avec cette connaissance exacte du moment et de la quantité d’énergie que les turbines marémotrices et les lagons peuvent générer à tout moment dans le futur, il devient beaucoup plus facile de concevoir des systèmes énergétiques capables d’équilibrer l’offre et la demande. Par exemple, avec un approvisionnement prévisible, les centrales de stockage d’énergie peuvent être conçues pour prendre l’énergie marémotrice excédentaire générée pendant les grandes marées, lorsque la ressource marémotrice est la plus élevée, et la déplacer vers les périodes de morte-marée lorsque la production d’énergie marémotrice est plus faible. Cela évite d’avoir à surdimensionner les systèmes pour aider à surmonter l’approvisionnement incohérent, ce qui entraînerait des coûts supplémentaires.

Puissance cyclique

La recherche montre que la nature cyclique de la production d’énergie marémotrice signifie qu’elle peut être intégrée à un stockage d’énergie de courte durée, comme les batteries lithium-ion. Les hydroliennes produisent de l’énergie lorsque la marée monte et descend. Cela crée quatre périodes de production d’électricité par jour, chaque période d’alimentation étant séparée par l’étale de la marée. Ce comportement de puissance cyclique permet de limiter la durée pendant laquelle l’énergie doit être stockée pour équilibrer l’offre et la demande. Ceci est avantageux, car en général, il est plus facile et moins coûteux de stocker de l’énergie pendant de courtes périodes que pendant de longues périodes.

conclusion

Alors que le vent fournit une source d’énergie bon marché à sa valeur nominale (c’est-à-dire sur la base du coût actualisé de l’énergie), creusez un peu plus et les conclusions de la récente crise énergétique soulignent que son imprévisibilité entraîne des défis importants pour la résilience du système énergétique. La nature prévisible, fiable et cyclique de la production d’énergie marémotrice a le potentiel de compléter la production d’énergie éolienne.

Il va sans dire que pour que l’énergie marémotrice contribue de manière significative aux futurs systèmes énergétiques, les projets doivent d’abord démontrer qu’ils peuvent rester opérationnels sur de longues périodes sans temps d’arrêt significatif pour maintenance. Le secteur doit également démontrer une réduction des coûts. Cela nécessitera des niveaux de subventions similaires à ceux reçus à ce jour par l’éolien et le solaire photovoltaïque, qui entraînent des mécanismes de réduction des coûts tels que l’innovation technologique et les économies de volume.

L’allocation future des subventions pour les nouvelles technologies doit refléter les avantages qu’elles peuvent apporter à l’ensemble du système, ce qu’elles ne font pas actuellement. Dans le cas des turbines marémotrices et des lagons, cela ne peut être réalisé qu’en comprenant les avantages du système d’une alimentation électrique prévisible, fiable et cyclique.

Danny Coles travaille sur le projet INTERREG Tidal Stream Industry Energiser (TIGER). Ses recherches portent sur le coût de la réduction de l’énergie marémotrice à l’aide de l’optimisation des réseaux.


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