Archive pour le Tag 'stockage'

Quelle régulation et quel stockage de l’électricité renouvelable

 Quelle régulation et quel stockage de l’électricité renouvelable

 

Stefan Ambec et Claude Crampes, Toulouse School of Economics évoque dans la Tribune la problématique du stockage d’électricité renouvelable et sa régulation.

 

 

. Tant que la demande d’électricité ne sera pas capable de s’adapter aux fluctuations de l’offre, l’équilibrage en temps réel du réseau nécessitera une grande flexibilité de l’offre, et notamment le stockage/déstockage de l’énergie électrique produite par le soleil et le vent. Dans le système électrique, on entend par stockage d’énergie « le report de l’utilisation finale de l’électricité à un moment postérieur à celui auquel elle a été produite, ou la conversion de l’énergie électrique en une forme d’énergie qui peut être stockée, la conservation de cette énergie et la reconversion ultérieure de celle-ci en énergie électrique ou son utilisation en tant qu’autre vecteur d’énergie» (Article 2(59) de la Directive (EU) 2019/944).

La définition est très large, n’excluant apparemment aucune technologie, aucun acteur ni aucune utilisation de l’énergie stockée. Mais selon le niveau des aides publiques qui seront accordées au stockage, il faut s’attendre à des discussions plus ou moins animées entre les différentes parties prenantes de l’industrie. Par exemple, faut-il considérer les ballons d’eau chaude qui équipent 11 millions de foyers en France comme des équipements de stockage ? Oui puisqu’il s’agit de chauffe-eaux électriques à accumulation, programmables pour chauffer en heures creuses l’eau utilisable à tout instant. Non car les heures creuses sont essentiellement nocturnes et ce ne sont donc pas les panneaux photovoltaïques qui permettent d’alimenter les cumulus, alors que la réglementation européenne vise explicitement à renforcer l’intégration de l’électricité produite à partir de sources renouvelables. Ainsi, pour l’Ofgem, si l’énergie thermique n’est pas reconvertie en électricité avant usage, elle n’est pas considérée comme du stockage. Les véhicules électriques quant à eux sont présentés comme des moyens de stockage décentralisé, mais selon les heures de recharge des batteries et les lieux de branchement, leur rôle peut se révéler bénéfique ou néfaste pour le système électrique ; ils sont donc à encourager ou à décourager selon leur usage temporel et spatial.

En ce qui concerne les installations de taille industrielle, pour l’heure l’essentiel du stockage se fait dans les stations de transfert d’énergie par pompage (STEP). Mais les choses sont en train de changer. Aux Etats-Unis, il est prévu de faire passer la puissance de stockage installée de 1,2 gigawatts en 2020 à 7,5 gigawatts en 2025 avec des super-batteries lithium-ion dont le coût a fortement baissé grâce au décollage des ventes de véhicules électriques. Mais ces installations ne sont utilisables à pleine puissance que pour des durées de l’ordre de 4 heures. Elles ne permettront donc pas de résoudre les problèmes posés par les fluctuations saisonnières de la production d’électricité à partir de ressources renouvelables.

Stockage et réseau

Tout le monde n’est pas autorisé à se lancer dans l’activité de stockage. D’après les article 36 et 54 de la Directive (EU) 2019/944, les gestionnaires de réseau de distribution et de transport ne peuvent pas être propriétaires d’installations de stockage d’énergie, ni les développer, les gérer ou les exploiter… sauf si aucun tiers n’est prêt à investir dans des installations nécessaires à l’accomplissement des tâches du distributeur ou du transporteur, et à condition que l’opérateur du réseau n’utilise pas ces installations pour faire de l’arbitrage sur les marchés de l’électricité. Pourquoi l’opérateur d’un réseau de distribution ou de transport est-il autorisé à posséder des installations de stockage seulement pour assurer la sécurité du réseau ? Pourquoi ne peut-il acheter ou vendre de l’électricité sur les marchés ? On peut avancer deux raisons : l’une est d’éviter les subventions croisées entre le stockage d’énergie et les fonctions réglementées de distribution ou de transport. La seconde est le risque de voir le gestionnaire d’une infrastructure user de sa position de contrôleur du réseau pour biaiser l’accès d’autres opérateurs et assurer ainsi à ses propres installations des profits abusifs sur le marché de l’électricité.

En effet, un réseau électrique est un monopole naturel puisque sa duplication est plus coûteuse qu’une installation unique, mais c’est aussi une « infrastructure essentielle » puisque, en l’état actuel des connaissances techniques, les producteurs d’électricité doivent passer par le réseau pour alimenter leurs clients. Cela fait deux bonnes raisons pour que la distribution et le transport soient des activités régulées, avec des niveaux de qualité de service et des tarifs d’utilisation fixés par une administration publique, en France la CRE. En revanche, le stockage est une activité économique concurrentielle … ou du moins devrait le devenir avec la baisse du coût des batteries. Donc, de même que les distributeurs et transporteurs d’électricité contrôlés par le régulateur sectoriel ne sont pas autorisés à produire d’énergie, ils ne sont pas autorisés à la stocker pour vendre sur les marchés de gros ou de détail, activités surveillées par les autorités de la concurrence.

La Directive citée prévoit même que les autorités de régulation doivent organiser au moins tous les cinq ans une consultation publique portant sur les installations existantes de stockage d’énergie afin d’évaluer la disponibilité et l’intérêt potentiels à investir dans ces installations. Si la consultation publique montre que des tiers sont en mesure d’être propriétaires et d’exploiter de manière rentable des installations, l’autorité de régulation demande au gestionnaire de réseau concerné de cesser progressivement son activité dans ce domaine dans un délai de 18 mois, éventuellement contre compensation pour récupérer la valeur résiduelle des investissements réalisés.

Stockage et marché

En plus des opérations d’équilibrage du réseau pour lesquelles une rémunération spécifique peut être arrêtée par le régulateur, les installations de stockage permettent de dégager des bénéfices sur les places de marché en achetant quand le prix est bas et en vendant quand le prix est élevé. Puisque les opérateurs de réseau sont exclus de ces transactions commerciales, les candidats potentiels sont tous les autres acteurs de l’industrie électrique (producteurs, commercialisateurs, agrégateurs, consommateurs), mais aussi les équipementiers, sans oublier les fabricants de véhicules électriques (voir le billet du 2 juin 2020). La question de savoir s’il faut en passer par la création d’un statut ad hoc d’opérateur de stockage reste ouverte (CRE).

Pour accéder aux places de marché, les opérateurs des installations de stockage ont besoin bien sûr d’une connexion physique, mais aussi d’une autorisation. Aux Etats-Unis, il a fallu plusieurs années de bataille juridique et une ordonnance de la Cour d’appel du district de Columbia donnant raison au régulateur fédéral (FERC) pour autoriser les exploitants d’installations de stockage situées dans un réseau de distribution ou derrière un compteur de détail à participer directement aux marchés de gros alors qu’ils étaient interdits d’accès par les autorités de régulation des États.

On sait que les marchés de gros fonctionnent par classement des offres et demandes par « ordre de mérite » et détermination d’un prix d’équilibre pour chaque tranche horaire ou bihoraire. L’insertion des enchères soumises par les exploitants d’installations de stockage devrait se faire selon les mêmes principes, sachant bien entendu qu’une installation peut à chaque instant se présenter comme acheteuse si le prix est bas et vendeuse s’il est élevé, donc intervenir sur les deux côtés du marché. Cette insertion passe par le calcul dynamique de la valeur de l’énergie contenue dans le « réservoir » et la comparaison de cette valeur interne avec le prix de marché, en tenant compte des pertes provoquées par la double transformation de l’énergie électrique. Reste l’épineuse question des risques de manipulation de prix par les gros opérateurs du stockage, et les gros producteurs ou les gros consommateurs d’énergie. L’intérêt d’interdire ou d’autoriser une intégration verticale producteur/stockeur ou consommateur/stockeur dépend de la configuration du réseau puisque selon le degré de congestion des lignes la même capacité d’injection ou de retrait d’électricité peut avoir des effets différents sur l’équilibre des marchés.

La progression de l’industrie du stockage d’électricité poussée par le développement des énergies renouvelables va demander une répartition claire des tâches entre les organismes de régulation. Il ne sera pas toujours facile de distinguer entre les installations entièrement dévolues à la sécurité du réseau, donc sous contrôle du régulateur sectoriel, et celles utilisées pour participer aux marchés, donc surveillées par les autorités de la concurrence. Beaucoup d’acteurs économiques sont intéressés par cette activité puisque l’appel à contributions sur le stockage de l’électricité par batteries lancé par la CRE au début de 2019 a suscité près de 50 réponses. Le recours au système du « bac à sable réglementaire » donne la possibilité d’encourager l’émergence de nouvelles idées pour encadrer de façon efficace les innovations proposées par les parties intéressées.

Captage et le stockage du CO2: un investissement d’1,6 milliards d’euros de la Norvège dans un procédé douteux

Captage et le stockage du CO2: un investissement d’1,6 milliards d’euros de la Norvège dans un procédé douteux

 

La technique du captage et stockage du CO2 est utilisée depuis des décennies, principalement en Amérique du Nord. Lors de la production et du traitement du gaz naturel par exemple, le CO2, gaz associé, est séparé pour obtenir un gaz de plus haut pouvoir calorifique. Cette technique est utile aussi dans l’extraction du pétrole: l’injection sous pression de CO2 dans le gisement permet d’améliorer le taux de récupération du pétrole.

Les procédés de séparation du CO2 dans des centrales électriques sont déjà testés dans des installations pilotes; l’utilisation commerciale d’un système CSC complet est en revanche encore à venir. Car les coûts et la consommation d’énergie sont encore très élevés, et les risques en relation avec l’ensemble du procédé, du captage au transport et au stockage à long terme, doivent encore être éclaircis et minimisés.

Le gouvernement norvégien a indiqué ce lundi vouloir investir 16,8 milliards de couronnes (1,6 milliard d’euros) dans le captage et stockage de carbone (abrégé CSC en français ou CCS en anglais pour « Carbon capture and storage« ), une technologie jugée prometteuse pour le climat mais extrêmement coûteuse.

L’annonce survient le jour même où le groupe Extinction Rebellion menait une action à Oslo pour protester contre la politique pétrolière de la Norvège, plus gros producteur d’hydrocarbures d’Europe de l’Ouest.

Baptisé « Longship » du nom des bateaux vikings, « c’est le plus grand projet climatique jamais réalisé dans l’industrie norvégienne », a déclaré la ministre du Pétrole et de l’Énergie, Tina Bru, en présentant un Livre Blanc sur le CCS.

Le gouvernement dit vouloir financer prioritairement la réalisation d’un projet de captage et stockage de CO2 sur une usine de ciment à Brevik, dans le sud du pays.

Stockage des eaux de pluie : un non-sens

Stockage des eaux de pluie : un non-sens 

Créer des barrages pour lutter contre la sécheresse est une proposition inefficace, irresponsable et contraire à l’intérêt général comme à celui des agriculteurs, dénonce, dans une tribune au « Monde », Christian Amblard, directeur de recherche honoraire au CNRS.

Tribune.

 

Le ministère de l’agriculture a annoncé la création de nombreuses retenues d’eau, prétextant que les précipitations qui tombent en automne et en hiver seraient inutiles et perdues, et qu’il faudrait donc les stocker. Ce n’est, en fait, pas du tout le cas. Bien au contraire, l’eau qui s’infiltre et réalimente les nappes dans le sous-sol est beaucoup plus utile pour l’ensemble des utilisateurs et, notamment, pour les agroécosystèmes [écosystèmes modifiés par l’homme], que l’eau stockée dans des retenues. Celle-ci ne servira qu’à irriguer les cultures de quelques grandes exploitations et donc une part infime des terres agricoles.

 

Les barrages sur un cours d’eau assèchent les secteurs situés à leur aval et détruisent ainsi tous les écosystèmes, notamment les agroécosystèmes. Ils brisent la continuité écologique et constituent un obstacle pour beaucoup d’espèces comme les poissons migrateurs. Ils détruisent aussi, en les noyant, les zones humides situées en amont qui jouent un rôle très utile d’éponge, en stockant l’eau en période humide et en la restituant en période sèche.

Alors que les réserves souterraines ne sont pas sujettes à l’évaporation, les retenues d’eau superficielles subissent une très forte évaporation en période de grosses chaleurs et conduisent ainsi à une perte importante de la ressource en eau. Des études récentes (publiées notamment, en 2018, par Katja Friedrich, de l’université du Colorado Boulder, et par Florence Habets et Jérôme Molenat, de Sorbonne Université) montrent que les pertes par évaporation sur les lacs de l’Ouest américain varient de 20 à 60 % des flux entrants. C’est donc une hérésie totale de faire passer en surface les ressources en eaux souterraines, qui assurent une humidification généralisée des sols, pour en perdre une part considérable par évaporation.

La problématique est identique avec la création de « bassines », consistant à creuser dans le sol des trous, de quelques hectares à plusieurs dizaines, et à les remplir avec l’eau des nappes souterraines ou des rivières. Là encore, la ressource utile à tous les écosystèmes se retrouve en surface, soumise à l’évaporation et à la pollution, pour le seul bénéfice de quelques producteurs de cultures non adaptées au terroir local. »

Sécheresse : le stockage de l’eau menacé par le compactage et l’imperméabilisation des sols

Sécheresse : le stockage de l’eau menacé par le compactage et l’imperméabilisation des sols.

Deux dangers menacent la capacité de stockage dans les nappes : d’une part le compactage des solss lié à l’agriculture industrielle, d’autre part l’impermébilisation , ce que constate  sur franceinfo, Florence Habets, hydroclimatologue, directrice de recherche au CNRS. (Interview)

 

Franceinfo : Êtes-vous inquiète de la situation actuelle ? Est-ce que c’est une fatalité ?

Florence Habets : Une fatalité, peut-être pas. Mais on s’attend à ce que ce genre d’évènement se reproduise de plus en plus souvent dans le futur, et en particulier si on ne réduit pas nos émissions de gaz à effet de serre. Au mois de juillet, avoir autant de départements en alerte, voire en crise, c’est très tôt. L’année dernière on avait eu un évènement très fort, mais qui s’était déclaré plus tard. Donc cela peut être problématique. Il y a des régions qui subissent depuis deux ans quelque chose de très fort. Typiquement pour la forêt, cela peut être vraiment très dommageable. Là, c’est sans retour. Quand la forêt commence à mourir, cela ne repousse pas si facilement que cela. Il faut replanter. Mais en deux ans il n’y aura pas une nouvelle forêt. On va sur des impacts très sérieux.

Pour lutter contre la sécheresse, on pense au stockage de l’eau. Est-ce que construire des retenues d’eau est la bonne solution ?

Cela peut être une solution ponctuelle locale très appréciable pour l’agriculture. Mais on sait qu’à l’échelle globale, cela a des effets assez indésirables. Cela favorise la consommation d’un fort volume d’eau. Du coup, on a une diminution de la ressource et une augmentation de la consommation. À un moment, cela pose problème. C’est quelque chose qui a déjà été observé dans plusieurs pays, l’Espagne, les États-Unis, l’Australie. En période de sécheresse, le fait de miser sur des retenues fait qu’on n’a pas pu diminuer nos usages de l’eau. Du coup, on devient encore plus dépendants de cette ressource qui disparaît. Cela peut être tout à fait contre-productif, particulièrement lors des sécheresses longues ou intenses.

Comment anticiper ces sécheresses? Quels types de solutions peut-on mettre en place ?

Les barrages ont un inconvénient, c’est que l’eau est en surface et peut être perdue par évaporation. On a des gros réservoirs qui existent dans beaucoup de régions de France, qui sont les nappes phréatiques souterraines. Favoriser la recherche dans ces nappes, c’est intéressant. On peut aussi favoriser le stockage de l’eau dans les sols. On a perdu de la capacité de stockage de l’eau parce qu’on a compacté les sols, parce qu’ils ont perdu de la matière organique. Si on arrive à regagner de la qualité de ces sols, on peut aussi améliorer leur réserve en eau et avoir moins besoin d’irriguer.

Est-ce qu’il faut désurbaniser ? Est-ce que c’est l’urbanisation croissante qui favorise la sécheresse ?

 

 

Cela n’aide pas à lutter contre, puisque l’eau va s’écouler en surface et contribuer à des crues qui ne sont pas favorables. Ce n’est pas une bonne chose. Actuellement, on perd de la surface naturelle. On continue à imperméabiliser beaucoup. Lutter contre cela, c’est vraiment un moyen important de gagner de la réserve en eau dans les sols et dans les nappes.

Internet : non au stockage des données personnelles par les États-Unis (cour de justice européenne)

Internet : non au stockage des données personnelles par les États-Unis (cour de justice européenne)

 

Finalement la cour de justice de l’Europe s’est montrée moins laxiste que la commission pour autoriser les États-Unis à stocker les données personnelles des Européens. Sans doute a-t-on tenu compte des réticences des grands opérateurs américains pour respecter réellement des règles de déontologie en la matière. La Cour européenne de justice (CEJ), suivant l’avis de son avocat général, a invalidé mardi une directive de la Commission adoptée en juillet 2000 autorisant le transfert de données personnelles d’internautes européens vers les Etats-Unis. La Commission européenne avait fixé un cadre juridique accordant aux Etats-Unis un régime de « Safe Harbour », autrement dit la possibilité de stocker sur des serveurs américains des données personnelles de ressortissants européens. La Cour de justice, dans un communiqué, déclare la décision prise par « la Commission le 26 juillet 2000 invalide ». Elle argue du fait que le cadre juridique prévoit qu’une entreprise ou une société qui entend faire sortir des données de l’UE doit disposer de la part du pays destinataire, en l’occurrence les Etats-Unis, d’un « niveau de protection adéquat à ces données » en prenant en compte « toutes les circonstances » légales ou de fait. Or, dans son avis, l’avocat général auprès de la CEJ estimait que les circonstances n’étaient plus de nature à assurer ce niveau de protection depuis les révélations faites par l’ancien analyste Edward Snowden sur le programme de surveillance Prism de l’Agence de sécurité nationale américaine (NSA). Lors d’une conférence de presse tenue dans l’après-midi, le vice-président de la Commission européenne Frans Timmermans a déclaré que l’UE travaillait à une réforme du système actuel afin de tenir compte de la décision de la CEJ. « Dans l’intervalle, les transferts de données peuvent se poursuivre sur la base d’autres mécanismes » juridiques, a-t-il dit. « Nous travaillons avec les autorités américaines pour rendre les transferts de données plus sûrs pour les citoyens européens. A la lumière de ce jugement (de la CEJ), nous allons poursuivre ce travail pour mettre en place un nouveau cadre, sûr, de transfert des données personnelles à travers l’Atlantique. »




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