Présentation
RÉSUMÉ
Cet article analyse l'intégration des énergies renouvelables (EnR) intermittentes dans les réseaux électriques modernes. Il couvre la variabilité et la prévision probabiliste des ressources éolienne et solaire, les contraintes de stabilité de fréquence et de tension liées à la réduction de l'inertie système, les stratégies de contrôle-commande avancées et les solutions de flexibilité — batteries lithium-ion (Li-ion) à phosphate de fer lithium (LFP), hydrogène vert, stations de transfert d'énergie par pompage-turbinage (STEP), centrales virtuelles (VPP). Les retours d'expérience internationaux et les enjeux d'analyse de cycle de vie (ACV) complètent la revue.
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El Hadji Mbaye NDIAYE : PhD – Chercheur postdoctoral
INTRODUCTION
Le mix énergétique désigne la répartition des sources d’énergie primaire mobilisées pour satisfaire les besoins d’un territoire. Centré sur les combustibles fossiles depuis la révolution industrielle, il connaît une mutation structurelle sous la double impulsion des impératifs climatiques et de la chute des coûts des technologies renouvelables. L’Accord de Paris (2015) impose d’atteindre la neutralité carbone nette vers 2050, ce qui exige de décarboner le secteur électrique – responsable de 25 % des émissions mondiales de dioxyde de carbone (CO 2 ) – d’ici 2035-2040 dans les économies avancées. Le paquet « Fit for 55 » (2021) et la directive RED III (UE/2023/2413, novembre 2023) portent la cible renouvelable européenne à 42,5 % en 2030 .
Selon l’Agence internationale de l’énergie (AIE, 2024), la production électrique mondiale a atteint 26 566 térawattheures (TWh) en 2023, dont 30 % fournis par les énergies renouvelables (EnR) (8 000 TWh) – record historique. En France, le bilan électrique RTE 2023 indique 494,4 TWh produits avec 65 % de nucléaire, 16 % d’hydraulique, 10 % d’éolien et 4 % de solaire photovoltaïque (PV), pour une intensité carbone de 22 grammes de CO 2 équivalent par kilowattheure (g CO 2 eq/kWh) – parmi les plus basses d’Europe .
L’intégration massive des EnR intermittentes dans des réseaux conçus pour des sources pilotables constitue le défi d’ingénierie central. Trois enjeux structurent cet article :
La variabilité temporelle des ressources solaire et éolienne et les méthodes de prévision probabiliste associées ;
La réduction de l’inertie système liée au remplacement des alternateurs synchrones par des convertisseurs électroniques, et ses conséquences sur la stabilité de fréquence et de tension ;
Les solutions de flexibilité – stockage multi-échelle, effacement, smart grids, hydrogène vert – nécessaires à l’équilibre du système...
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MOTS-CLÉS
stockage d'énergie | Hydrogène vert | mix énergétique | intégration EnR | stabilité des réseaux | smart grids
DOI (DIGITAL OBJECT IDENTIFIER)
RÉFÉRENCE BIBLIOGRAPHIQUE
Mix énergétique : intégration des énergies renouvelables et équilibre des réseaux électriques - Stabilité des systèmes électriques à forte pénétration d'EnR intermittentes
Ingénierie des EnR et défis de l’intermittence
Sources bibliographiques
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