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L’Amérique est profondément engagée dans une campagne visant à faire des énergies renouvelables la principale source d’électricité pour tout le pays. Cela est essentiel pour réduire la quantité de dioxyde de carbone ajoutée à l’atmosphère chaque année en générant des centrales alimentées par des combustibles fossiles, principalement du charbon et du gaz naturel. Ici à Clean Technicanous sommes bombardés quotidiennement de communiqués de presse annonçant de nouveaux développements éoliens et solaires dans tout le pays et au large des côtes.
Selon le Poste de Washington, il y a au moins 930 gigawatts de capacité d’énergie propre et 420 gigawatts de stockage qui attendent d’être construits en Amérique aujourd’hui. Dans une interview avec Fil d’énergieBecca Jones-Albertus, directrice du Bureau des technologies de l’énergie solaire du Département de l’énergie, déclare avec enthousiasme que d’ici quelques années, la plupart des panneaux solaires dont l’Amérique aura besoin pour atteindre ses objectifs d’énergie propre seront fabriqués dans le pays, grâce à l’énorme poussée politique et les incitations contenues dans la loi sur la réduction de l’inflation.
Il n’y a qu’un seul problème. La plupart de ces produits d’énergie renouvelable et de stockage de batterie en attente ne peuvent pas être connectés au réseau électrique, ils ne sont donc pas construits assez rapidement. Personne n’achètera tous ces panneaux solaires fabriqués aux États-Unis si ces projets sont suspendus ou annulés.
« C’est un énorme problème », a déclaré David Gahl, directeur exécutif du Solar and Storage Industries Institute. Poste de Washington. « Si nous n’apportons pas de changements, nous n’atteindrons pas les objectifs étatiques et fédéraux en matière de changement climatique. »
Énergie renouvelable et réseau
Considérez les électrons comme des voitures et le réseau comme les autoroutes nationales, le Poste dit. Ils sont produits par une centrale électrique, envoyés à une sous-station, puis connectés à des lignes de transmission à haute tension qui sont comme des autoroutes, transportant ces électrons dans tout le pays. Ils passent ensuite dans le système de distribution, qui ressemble beaucoup aux petites rues latérales, aux autoroutes et aux routes qui mènent aux maisons individuelles et aux entreprises.
Lorsqu’un développeur d’énergie veut construire une nouvelle centrale électrique, le Poste dit, ils doivent soumettre une demande pour voir comment l’ajout de cette installation affectera le réseau. Considérez cela comme la construction d’une nouvelle bretelle d’accès sur une grande autoroute inter-États, explique Joe Rand, ingénieur principal associé au Lawrence Berkeley National Laboratory.
Les autorités régionales doivent vérifier que l’autoroute peut l’accueillir sans provoquer d’embouteillages. Le constructeur de routes peut être invité à payer pour la construction de la bretelle d’accès ou, si l’autoroute est déjà fortement encombrée, à payer pour ajouter une voie supplémentaire. Souvent, les autorités régionales de l’énergie demandent aux développeurs d’énergies renouvelables de payer pour connecter leurs parcs solaires ou éoliens au réseau.
Obtenir le feu vert pour se connecter est devenu de plus en plus difficile. Selon les recherches de Rand, entre 2000 et 2010, il a fallu environ deux ans pour qu’un projet soit approuvé. Maintenant, cela prend presque deux fois plus de temps. Fin 2021, il y avait 8 100 projets dans cette file d’attente, attendant l’autorisation de se connecter. Ensemble, ils représentent plus que la capacité électrique combinée de toutes les centrales électriques américaines. Cela signifie que la capacité de passer aux énergies renouvelables – l’administration Biden veut que les États-Unis aient 80% d’électricité à zéro émission d’ici 2030 – est déjà à portée de main. Mais nous ne pouvons pas y arriver parce que le réseau ne peut pas gérer l’afflux de nouvelles énergies solaires et éoliennes.
L’électricité comme rue à sens unique
Le réseau a été construit à une époque où l’électricité provenait de grandes centrales, qu’elles soient alimentées au pétrole, au charbon, au gaz naturel ou au nucléaire. C’était essentiellement une rue à sens unique – l’énergie était fournie par les centrales électriques et était ensuite distribuée aux clients locaux. Personne n’a jamais imaginé des centaines, voire des milliers, de petits fournisseurs d’énergie ajoutant de l’électricité au réseau depuis tout le pays. « Le système n’a tout simplement pas été conçu pour gérer ce type de volume », déclare Gahl.
Ajoutant au problème, les lignes de transmission à haute tension américaines sont presque à pleine capacité. « La capacité de transmission limitée est vraiment la cause profonde », a déclaré Rob Gramlich, président de Grid Strategies. Poste. Cela signifie qu’un développeur peut devoir payer plus d’argent pour connecter ses projets au réseau, ce qui peut l’amener à repenser le plan ou même à annuler un projet éolien, solaire ou géothermique.
Joe Rand dit que tous les projets qui entrent dans la file d’attente ne sont pas finalement construits. Les développeurs peuvent décider de se concentrer sur d’autres projets ou essayer d’obtenir des permis plus tard. Mais, a-t-il ajouté, les projets qui se retirent de la file d’attente « ont des coûts d’interconnexion considérablement plus élevés ». Dans une étude, Rand et une équipe de chercheurs de Berkeley Lab ont découvert que la connexion d’un parc éolien au réseau entre 2019 et 2021 dans certaines régions du Midwest et du Canada coûtait près du double de ce qu’il a coûté de 2000 à 2018.
David Gahl dit que la façon dont le processus de connexion fonctionne aujourd’hui peut aggraver les choses. Sachant à quel point le système est chaotique, de nombreuses entreprises y installent de nombreuses applications, en espérant que l’une d’entre elles s’en tiendra. Cela impose une charge supplémentaire aux administrateurs de grille et ralentit encore plus le processus.
Changer l’ordre dans lequel les autorités de transmission reçoivent et gèrent les demandes pourrait accélérer les approbations. La plupart du temps, les files d’attente fonctionnent sur la base du « premier arrivé, premier servi », mais certaines autorités régionales prévoient de passer à un modèle « premier prêt, premier servi », où les propositions de centrales éoliennes, solaires et autres sont regroupées en groupes, puis approuvés par lots.
La Federal Energy Regulatory Commission prévoit également de créer une nouvelle règle qui, selon elle, contribuera à rationaliser le processus. Selon la FERC, « cette approche vise à rationaliser et à moderniser le processus d’interconnexion en se concentrant sur trois domaines clés : (1) la mise en œuvre d’un processus d’étude de cluster « premier prêt, premier servi » ; (2) augmenter la vitesse de traitement de la file d’attente d’interconnexion ; et (3) intégrer les progrès technologiques dans le processus d’interconnexion.
Mais les experts disent Poste les États-Unis doivent étendre radicalement les lignes de transmission – il y en a actuellement 700 000 miles dans tout le pays – pour accélérer la transition énergétique. Ils estiment que la capacité de transmission devra augmenter de 25 % au cours de la décennie pour atteindre les objectifs climatiques américains. Si cela se produit, il sera plus facile et moins coûteux pour les nouveaux projets de se connecter au réseau, et pour toute l’électricité du pays d’arriver là où elle doit aller. « Si vous regardez la dernière décennie, vous voyez en fait moins de kilomètres de constructions de transmission haute tension par an que par le passé », déclare Joe Rand. « Cette ligne de tendance va dans la mauvaise direction. »
Les plats à emporter
Joe Rand a peut-être raison. L’Amérique peut avoir besoin de plus de lignes de transmission à haute tension. Mais y aurait-il une autre solution ? Que se passe-t-il si tout le monde regarde du mauvais côté du télescope et que la réponse n’est pas plus de lignes de transmission traversant le paysage à perte de vue, mais des réseaux énergétiques plus localisés qui produisent de l’électricité là où elle est nécessaire et la distribuent aux consommateurs d’énergie à proximité ?
L’un des avantages de l’approche traditionnelle est que la plupart de ces grandes centrales électriques ont été construites dans des régions éloignées, hors de vue de l’ensemble de la communauté. Les fils apportent les électrons à nos maisons et à nos entreprises, nous recevons une facture de la compagnie de services publics tous les mois, et c’est tout. Mais que se passerait-il si, au lieu d’importer de l’électricité à des centaines ou des milliers de kilomètres, nous en fabriquions la majorité près de l’endroit où elle est consommée ?
Peut-être que la réponse n’est pas de construire plus de lignes de transmission. Peut-être que la réponse est de changer notre façon de penser sur les réseaux depuis l’époque où Thomas Edison et George Westinghouse se querellaient sur le courant alternatif contre le courant continu – le concept de hub and spoke – et de commencer à les considérer comme un ensemble de micro-réseaux, desservant les communautés locales avec de l’énergie électrique. fabriqué et distribué localement ?
En ce moment même, des millions d’Américains sont sans électricité à cause d’un puissant blizzard, souvent parce que les lignes de transmission sont tombées en panne. Mais certains sont moins touchés que d’autres car ils disposent d’un toit solaire et d’un véhicule électrique avec une grosse batterie qui peut fournir l’énergie essentielle tant que le soleil brille. La solution à bon nombre de nos problèmes de réseau est peut-être juste sous notre nez. Nous devons juste ajuster notre façon de penser pour imaginer un nouveau paradigme où la plupart d’entre nous fabriquent leur propre pouvoir.
Les entreprises de services publics n’aimeront pas beaucoup cela, mais comme l’a dit Socrate il y a 3000 ans, « Le secret du changement est de concentrer toute votre énergie non pas sur la lutte contre l’ancien mais sur la construction du nouveau. » Pouvoir au peuple!
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