Depuis un certain temps, le monde prend peu à peu conscience du danger que représentent les énergies fossiles pour notre environnement. Dans le cadre d'un développement durable, opérer une transition énergétique vers des sources moins polluantes est désormais à l'ordre du jour. Si la tâche ne semble pas impossible, elle n'est tout de même pas évidente puisque les énergies renouvelables comme le solaire et l'éolienne sont souvent accusées d'un vilain défaut : elles sont intermittentes, ce qui pourrait être un frein à la production d’électricité.
C'est quoi une énergie intermittente ?
Par définition, une énergie intermittente est une énergie dont la disponibilité fluctue énormément sans qu'il soit vraiment possible de la réguler. Ce concept est relativement récent, puisqu'il s'applique principalement aux sources d'énergie renouvelable.
L'intermittence de ces énergies trouve son origine dans les flux sur lesquels elles reposent. Soleil (dépendance à la luminosité) pour le photovoltaïque, vent pour l'éolien, les retenues d'eau pour l'hydroélectrique… De ce fait, leur production dépend grandement des conditions météorologiques et de l'alternance des cycles jour/nuit. Elle est donc discontinue, variable et non programmable.
Lorsque l'on aborde la problématique de l'intermittence des énergies, deux sources sont souvent pointées du doigt. La première est l'énergie solaire/photovoltaïque qui est disponible seulement dans la journée, en particulier lorsqu'il fait beau. Quant à la seconde, vous l'aurez sans doute deviné, c'est l'énergie éolienne. Celle-ci ne peut être produite que lorsque le vent souffle.
À l'échelle mondiale, les énergies renouvelables intermittentes représentent encore un faible pourcentage de la production globale. La tendance devrait cependant s'inverser compte tenu de la politique de transition amorcée par plusieurs pays et des coûts de production qui tendent à baisser.
L'intermittence des énergies renouvelables : est-ce problématique ?
Le constat est sans appel, les énergies renouvelables occupent une place de plus en plus importante dans le mix énergétique de nombreux pays européens face aux énergies fossiles. Et pour cause, elles représentent déjà plus de la moitié des investissements dans la production d'électricité. Rien qu'en 2019, le Danemark, l'un des meilleurs élèves de cette catégorie, parvenait à couvrir 75 % de ses dépenses énergétiques grâce au renouvelable.
Les énergies renouvelables ne sont pas forcément en tête d'affiche des énergies préférées des fournisseurs qui ont besoin de sources constantes à tout instant et en quantité prévisible. Les énergies renouvelables ne semblent pas réussir ce test pour l'instant.
Elles posent deux principaux problèmes qui sont loin d'être insolubles.
Une demande difficile à satisfaire
La nature intermittente des énergies renouvelables semble soulever de nombreuses questions quant à leur disponibilité. Par exemple, comment chauffer les ménages en hiver lorsque les jours sont excessivement courts et qu'il règne un froid de canard ? De même, faut-il attendre que la force des vents soit suffisante pour disposer de l'énergie ? Que fait-on les jours sans vent, on se débrouille sans électricité ?
Si ces questions sont légitimes et nous viennent à l'esprit, des solutions existent et passent notamment par le stockage d'électricité pendant les périodes de pic de production. Qui plus est, toutes les énergies renouvelables ne sont pas intermittentes.
La perturbation des réseaux électriques
Autre point important, la production des énergies intermittentes peut varier drastiquement en très peu de temps. De nombreux exemples palpables sont d'ailleurs disponibles. C'est ainsi qu'en France en 2019, la puissance de l'énergie éolienne a oscillé entre 46,7 GW et 0,4 GW. On a même enregistré en quelques heures des chutes de 10 GW à moins de 3 GW.
De même, entre l'hiver et l'été, l'énergie fournie par les panneaux photovoltaïques a oscillé entre 1,3 GW et 33,6 GW. Plus incroyable encore, dans la nuit du 24 janvier 2019, l'éolienne et le photovoltaïque combiné n'ont fourni que 0,65 GW, soit moins de 1 % de l'énergie consommée à ce moment.
Selon certains experts, l'intermittence pourrait accentuer la vitesse d'usure des réseaux et engendrer une augmentation des coûts d'entretien. De même, une montée en force des énergies intermittentes pourrait perturber l'équilibre des réseaux électriques.
Cependant, ces différents problèmes peuvent être résolus avec l'émergence de nouveaux systèmes électriques comme les réseaux intelligents ou smart-grid. Leur promesse : assurer une meilleure gestion de la distribution de l'électricité en facilitant les échanges d'information entre gestionnaires de réseau et consommateurs.
Énergie renouvelable intermittente ou variable ?
Le problème de l'intermittence des énergies renouvelables est survenu en raison de la montée en puissance de ces sources d'énergie. L'éolien et le photovoltaïque sont souvent les sources renouvelables d'énergie pointées du doigt. Mais force est de constater que pour l'heure en France, la première source d'énergie renouvelable demeure la biomasse. Elle n'est en aucun cas intermittente.
De même, d'autres sources d'énergie renouvelables comme l'hydraulique de barrage ne sont pas intermittentes et peuvent être facilement programmées. L'énergie géothermique et les pompes à chaleur peuvent également être utilisées pour lisser la production des énergies dites intermittentes.
L'intermittence est un terme plutôt péjoratif qui semble impliquer que le fonctionnement de l'ensemble des énergies renouvelables dépend d'une sorte d'interrupteur qui pourrait basculer en mode off sans prévenir.
Même avec les énergies éoliennes, on n'enregistre pas d'arrêt brutal, surtout lorsque l'on considère le parc de production dans son intégralité. Voilà pourquoi certains acteurs comme la RTE, gestionnaire français du réseau de transport d'électricité, considèrent la production d'électricité à partir du photovoltaïque ou de l'éolien comme "variable".
Comment pallier l'intermittence des énergies ?
Nul doute que l'intermittence peut être problématique, mais elle n'est toutefois pas une fatalité. Selon une étude allemande parue depuis 2007, assurer une production d'électricité entièrement renouvelable malgré l'intermittence est tout à fait possible. Le secret résiderait dans la combinaison de sources d'énergie complémentaires.
Dans la pratique, pour que les mix électriques reposant entièrement sur les énergies renouvelables soient une réalité, il est prévu un développement de grande envergure des technologies de production d'énergie verte modulables (géothermie, biomasse, hydroélectricité…).
De même, à l'échelle du pays, les sites de productions d'énergie sont suffisamment éloignés pour que les conditions météorologiques y soient différentes. Cette disparité, loin d'être une faiblesse, constitue plutôt un véritable avantage. Les productions variables d'un site à l'autre seront dans l'ensemble plus constantes à l'échelle nationale.
Grâce à ce foisonnement, les déficits d'une zone de production peuvent être compensés par les excès dans une autre zone. De quoi lisser au final la production nationale.
La France bénéficie par exemple de trois régimes de vent indépendants sur le territoire : océanique, continental et méditerranéen. Cela fait qu'en dépit des fortes disparités observables à l'échelle d'un parc, celles-ci sont plus lissées à l'échelle nationale.
En définitive, l'intermittence des énergies renouvelables désigne la fluctuation de leur production, ce qui compromet leur constante disponibilité. Cela ne concerne toutefois pas toutes les formes d'énergie renouvelable. Et même pour celles qui sont pointées du doigt comme l'éolien et le solaire, des solutions restent envisageables.
Si vous comptez vous tourner vers ces sources d'énergie, rassurez-vous, vos ampoules ne commenceront pas à clignoter pour autant. Dans l'absolu, vous limitez ainsi le recours aux énergies fossiles, ce qui s'aligne parfaitement avec la transition écologique et énergétique amorcée.
Pour aller plus loin, n'hésitez pas à consulter notre article qui répond à la question : Pourquoi le stockage de l'énergie est-il nécessaire ?
