Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020

Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020 Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020

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Des technologies compétitives au service du développement durable − quels coûts d’investissement, quel modèle économique lié à la gestion du stockage ? Au cours de cette réflexion, il sera nécessaire de garder à l’esprit plusieurs considérations importantes : − − − − − − − le système énergétique mondial va être bousculé et entraîné par de nouveaux entrants qui « ont faim » d’énergie supplémentaire, comme les pays en développement rapide ou encore les gros consommateurs de l’Internet (fermes de serveurs) ; certaines formes de régulation/réglementation ou choix politiques peuvent être des freins majeurs à l’innovation, à la création de valeur et au partage de cette dernière, y compris au détriment du consommateur (voir la feuille de route technologique sur les smart grids de l’AIE) ; le montant des investissements envisagés nécessitera un environnement d’innovation ouverte de façon à en partager le poids avec un maximum d’acteurs. Cela implique de permettre à des acteurs innovants d’installer des dispositifs aux extrémités du réseau, en respectant bien sûr un cahier des charges assurant le bon fonctionnement du système électrique ; de permettre le recueil et l’accès des données opérationnelles (open data) par les acteurs innovants, ce qui nécessite une réflexion et des avis sur la propriété des différentes données, les droits de chacun à les consulter, modifier, transmettre. Il serait souhaitable de séparer l’innovation de la régulation du système électrique, tout en lui donnant un cadre strict pour assurer la sécurité de fonctionnement du réseau ; pour plus d’efficacité et de création de valeur, l’innovation devrait être la plus ouverte possible ; cela doit aussi interroger sur l’accès à l’infrastructure qui pourrait également être générique et ouvert, car les solutions à mettre en œuvre pourront être d’une grande variabilité selon les acteurs, par exemple sur la maîtrise de l’énergie ; il faudra également définir des règles d’utilisation des données (propriété et conditions d’accès) tout en veillant à maîtriser et optimiser les coûts pour la collectivité et notamment les usagers ; il convient d’accroître la flexibilité d’un système électrique dont la gestion, notamment celle des réseaux, devient plus complexe ; ces évolutions technologiques et les investissements nécessaires à leur déploiement doivent garantir la maîtrise et l’optimisation des coûts du système pour la collectivité et notamment les usagers. Centre d’analyse stratégique - 184 - Août 2012 www.strategie.gouv.fr

Le stockage stationnaire d’énergie L’énergie peut être stockée avant transformation lorsqu’elle est sous sa forme primaire (hydrocarbures liquides et gazeux, charbon, uranium, etc.) : c’est le mode de stockage d’énergie le plus commode. L’objectif est alors de constituer des réserves afin d’assurer l’équilibre de l’offre et de la demande, quels que soient les usages, en se prémunissant contre des ruptures d’approvisionnement éventuelles. Dans le cas particulier du gaz naturel, détaillé ici en raison de son importance croissante dans le mix énergétique mondial, le stockage remplit une nouvelle fonctionnalité : réguler le système électrique qui subit des variabilités structurelles ou exceptionnelles de la production et de la demande en électricité. Il s’agit donc de stocker le gaz naturel pour une utilisation dans des moyens de production rapidement mobilisables tels que les turbines à combustion, qui viennent en appui pour pallier les aléas de demande et de production liés à la part croissante des énergies renouvelables variables. La France bénéficie d’un retour d’expérience positif de plus de cinquante ans en matière d’utilisation du sous-sol pour stocker de l’énergie ainsi que d’une très bonne acceptabilité locale. Cette expertise peut être mise à profit pour développer des systèmes de stockage souterrain d’air comprimé permettant un stockage d’électricité à échelle industrielle. L’énergie peut aussi être stockée après transformation en électricité. Mais l’électricité n’étant pas directement stockable, il faut lui donner une forme qui le soit : le plus efficace est de la transformer en eau ou en air. Dans ce cas, il s’agit soit d’assurer la sécurité du réseau électrique soit de pourvoir à l’alimentation électrique de sites isolés, en couplage avec des énergies renouvelables intermittentes (comme le photovoltaïque). Seules deux technologies semblent matures économiquement : les stations de transfert d’énergie par pompage (STEP) et les stations d’air comprimé. Pour les autres types de technologies comme le stockage électrochimique, des progrès significatifs en matière de réduction des coûts et de performances techniques sont encore nécessaires. Par conséquent, ces technologies semblent pour l’instant réservées à des marchés de niche, en particulier les zones isolées. Enfin, l’énergie peut être stockée après transformation en chaleur : les applications sont plutôt dans le bâtiment (voir la troisième partie) ou dans des sites industriels faisant intervenir des procédés fortement émetteurs de chaleur. Le stockage de chaleur intervient aussi dans certains moyens de production à partir de sources renouvelables tel le solaire thermodynamique à concentration (stockage de sels fondus) comme élément clé pour garantir un approvisionnement constant (voir le chapitre sur l’électricité solaire). 1 Hydrocarbures liquides ou gazeux : le cas du stockage souterrain du gaz naturel 1.1. Les stockages souterrains de gaz naturel : un maillon essentiel du système énergétique français et de sa sécurité d’approvisionnement Les stockages souterrains de gaz naturel constituent un maillon vital de la chaîne énergétique. Ils répondent à plusieurs besoins, notamment : − garantir la sécurité d’approvisionnement : situés en aval de la chaîne gazière, les stockages permettent de faire face à la défaillance temporaire d’une source Centre d’analyse stratégique - 185 - Août 2012 www.strategie.gouv.fr

Des technologies compétitives au service du développement durable<br />

− quels coûts d’investissement, quel modèle économique lié à la gestion du stockage ?<br />

Au cours de cette réflexion, il sera nécessaire de garder à l’esprit plusieurs<br />

considérations importantes :<br />

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le système énergétique mondial va être bousculé et entraîné par de nouveaux<br />

entrants qui « ont faim » d’énergie supplémentaire, comme les pays en<br />

développement rapide ou encore les gros consommateurs de l’Internet (fermes de<br />

serveurs) ;<br />

certaines formes de régulation/réglementation ou choix politiques peuvent être<br />

des freins majeurs à l’innovation, à la création de valeur et au partage de cette<br />

dernière, y compris au détriment du consommateur (voir la feuille de route<br />

technologique sur les smart grids de l’AIE) ;<br />

le montant des investissements envisagés nécessitera un environnement<br />

d’innovation ouverte de façon à en partager le poids avec un maximum d’acteurs.<br />

Cela implique de permettre à des acteurs innovants d’installer des dispositifs aux<br />

extrémités du réseau, en respectant bien sûr un cahier des charges assurant le<br />

bon fonctionnement du système électrique ; de permettre le recueil et l’accès des<br />

données opérationnelles (open data) par les acteurs innovants, ce qui nécessite<br />

une réflexion et des avis sur la propriété des différentes données, les droits de<br />

chacun à les consulter, modifier, transmettre. Il serait souhaitable de séparer<br />

l’innovation de la régulation du système électrique, tout en lui donnant un cadre<br />

strict pour assurer la sécurité de fonctionnement du réseau ;<br />

pour plus d’efficacité et de création de valeur, l’innovation devrait être la plus<br />

ouverte possible ; cela doit aussi interroger sur l’accès à l’infrastructure qui<br />

pourrait également être générique et ouvert, car les solutions à mettre en œuvre<br />

pourront être d’une grande variabilité selon les acteurs, par exemple sur la maîtrise<br />

de l’énergie ;<br />

il faudra également définir des règles d’utilisation des données (propriété et<br />

conditions d’accès) tout en veillant à maîtriser et optimiser les coûts pour la<br />

collectivité et notamment les usagers ;<br />

il convient d’accroître la flexibilité d’un système électrique dont la gestion,<br />

notamment celle des réseaux, devient plus complexe ;<br />

ces évolutions technologiques et les investissements nécessaires à leur<br />

déploiement doivent garantir la maîtrise et l’optimisation des coûts du système<br />

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