Opinion : Aggreko sur le gaz comme solution transitoire vers la neutralité carbone

Soyons clairs sur un point que le secteur de l'énergie murmure mais affirme rarement : atteindre la neutralité carbone sans production d'électricité à partir de gaz n'est pas seulement difficile, c'est actuellement impossible. Alors que chacun se réjouit de chaque nouveau parc éolien et installation solaire, il est impératif d'avoir une discussion sérieuse sur la manière de garantir l'approvisionnement en électricité lorsque les énergies renouvelables ne peuvent pas intervenir.

La capacité mondiale de production d'énergies renouvelables poursuit sa croissance impressionnante, mais les lois fondamentales de l'intermittence demeurent inchangées. Chaque jour, les gestionnaires de réseau sont confrontés à cette réalité. L'énergie solaire et éolienne ne sont pas pilotables ; elles produisent de l'électricité lorsque la nature le permet, et non lorsque la demande l'exige.

L'écart entre ambition et stabilité du réseau ne se résorbe pas par de simples vœux pieux. Il se résorbe grâce au déploiement stratégique d'une production de gaz flexible et réactive, qui fait le lien entre les capacités actuelles et les aspirations futures.

L’auteur : Alan Dunne, directeur général d’Aggreko UK pour le Royaume-Uni et l’Irlande. (Image : Aggreko)

Le problème de l'intermittence

La production d'énergie renouvelable pose de véritables défis opérationnels pour la stabilité du réseau. Le stockage par batteries permet de pallier efficacement les fluctuations de courte durée, mais la technologie actuelle ne permet pas de fournir une production de base continue de manière économique lors de périodes prolongées de faible vent et d'ensoleillement limité.

Les gestionnaires de réseau doivent maintenir la stabilité de la fréquence et de la tension en permanence, et pas seulement lorsque les conditions sont favorables aux énergies renouvelables.

C’est là que la production d’électricité à partir de gaz devient indispensable. Les systèmes modernes alimentés au gaz fournissent une production constante que les énergies renouvelables et les batteries ne peuvent pas assurer à grande échelle.

Partout en Europe, les gestionnaires de réseaux déploient des centrales au gaz naturel de 50 MW et plus dans des configurations compactes, assurant une résilience de capacité pendant quelques mois, voire plusieurs années, en attendant le développement des infrastructures à plus long terme.

Les méthodes actuelles de production de gaz diffèrent des systèmes traditionnels.

Les générateurs à gaz modulaires actuels peuvent atteindre un rendement système de 80 % lorsqu'ils sont utilisés dans des configurations de cogénération (production combinée de chaleur et d'électricité) avec récupération de chaleur et de vapeur. Ils sont modulables, allant d'unités individuelles à des installations de plusieurs mégawatts, offrant ainsi la capacité requise.

Surtout, ils peuvent être conformes aux normes du réseau et conçus pour répondre aux réglementations nationales en matière de réponse en fréquence et de contrôle de la tension, ce qui en fait des atouts pour le réseau plutôt que de simples systèmes de secours.

La rapidité de déploiement est un atout majeur lorsque les contraintes du réseau électrique menacent les délais des projets ou la sécurité énergétique. La planification, l'obtention des permis et la construction d'infrastructures permanentes peuvent prendre des années. À l'inverse, les centrales à gaz d'une capacité de 200 MW ou plus peuvent être mobilisées et opérationnelles en quelques mois, apportant un soutien immédiat en cas de retards de projets, de pics saisonniers ou de modernisation des infrastructures.

Les unités de cogénération temporaires sont largement utilisées par les fabricants de produits pharmaceutiques pour fournir à la fois de l'électricité et de la vapeur de procédé, améliorant ainsi l'efficacité et réduisant les coûts d'exploitation sans nécessiter d'investissements à long terme.

De même, les parcs scientifiques et les centres de recherche ont mis en place des systèmes de production d'électricité à partir de gaz naturel raccordé au réseau afin de garantir une alimentation électrique continue sur site. Ces exemples illustrent la rapidité avec laquelle les installations gazières peuvent être configurées et dimensionnées pour fournir une énergie fiable et à faibles émissions au plus près de la demande, comblant ainsi les déficits d'approvisionnement.

Générateurs à essence Aggreko PowerFlex 1500 kW. (Image : Aggreko)

Les systèmes hybrides offrent ce qu'aucune des deux technologies ne peut réaliser seule.

Les systèmes hybrides intelligents combinent la production de gaz et le stockage par batterie, tirant parti des atouts de chaque technologie : les batteries gèrent les fluctuations rapides et l’écrêtement des pointes de consommation, tandis que la production de gaz assure une capacité de charge de base soutenue.

Par exemple, un centre de données basé à Dublin a déployé un système hybride avec une centrale à gaz de 14 MW et un système de stockage par batterie de 1 MW pour fonctionner avant le raccordement au réseau.

Les batteries ont géré les variations de charge rapides et les pics de courte durée, tandis que les unités à gaz ont fourni une puissance de base continue, démontrant ainsi comment les systèmes hybrides peuvent fournir une énergie fiable, évolutive et flexible pour les installations critiques.

Les systèmes de contrôle avancés orchestrent de manière transparente ces configurations hybrides. Les plateformes SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) modernes permettent la connectivité à distance, l'interopérabilité avec les systèmes tiers et une gestion sophistiquée des charges, optimisant ainsi la contribution de chaque élément. Les gains d'efficacité et d'exploitation dépassent les performances de chaque technologie prise individuellement.

Les solutions décentralisées réduisent la pression sur le réseau électrique.

Les systèmes énergétiques décentralisés, qui déploient les capacités de production au plus près des points de consommation, réduisent les pertes de transmission, atténuent la congestion du réseau et renforcent la résilience face aux pannes généralisées.

Les systèmes de production d'énergie temporaires au gaz excellent dans ces applications. Les installations peuvent être configurées sur plusieurs sites, fournissant une production distribuée qui soutient la stabilité du réseau local tout en réduisant la pression sur l'infrastructure de transport.

Pour les entreprises, les systèmes décentralisés offrent une sécurité opérationnelle. Les sites de production, les centres de données et les infrastructures critiques peuvent ainsi garantir un fonctionnement ininterrompu quelles que soient les conditions du réseau électrique.

Générateurs de gaz dans la flotte mondiale d'Aggreko. (Image : Aggreko)

La voie pragmatique

Les critiques qui affirment que toute infrastructure liée aux combustibles fossiles contredit les ambitions de neutralité carbone comprennent mal le calendrier et les réalités techniques de la décarbonation.

La transition énergétique s'étalera sur plusieurs décennies. Durant cette période, la stabilité du réseau électrique ne doit en aucun cas être compromise. La production d'électricité à partir de gaz assure la transition nécessaire au développement des énergies renouvelables.

L'infrastructure déployée est temporaire et adaptable. Contrairement aux centrales électriques permanentes qui immobilisent des capitaux pendant des décennies, la production modulaire d'électricité à partir de gaz est modulable et peut être réduite au fur et à mesure que les énergies renouvelables et les solutions de stockage se développent. Cet investissement répond aux besoins actuels sans compromettre les options futures.

La stratégie la plus efficace combine un investissement massif et continu dans les capacités de production d'énergie renouvelable, le déploiement stratégique de systèmes hybrides combinant gaz, batteries et énergies renouvelables, dans des configurations qui maximisent l'efficacité tout en maintenant la fiabilité, et le développement parallèle de solutions de stockage de longue durée.