Les problèmes de fiabilité du réseau californien se sont intensifiés ces dernières années alors que la chaleur extrême de l’été met le système à rude épreuve et menace les pannes de courant. La fiabilité du réseau de l’État est également inextricablement liée aux problèmes d’amélioration de l’abordabilité de l’énergie et à la réalisation des objectifs ambitieux de la Californie en matière d’énergie propre. Les problèmes d’électricité de la Californie étant apparents, la régionalisation du réseau occidental a été évoquée comme une voie potentielle pour répondre à ces préoccupations connexes.
Qu’est-ce que la régionalisation du réseau occidental ?
La régionalisation du réseau occidental est l’idée de mieux connecter et coordonner les réseaux électriques dans tout l’Ouest. Ce n’est pas un nouveau concept. Il a gagné du terrain en Californie en 2018, bien que cet effort particulier ait échoué. Mais une fois de plus, le débat devient d’actualité alors qu’une autre poussée en faveur de la régionalisation du réseau prend de l’ampleur.
Comme les oignons et les ogres, il y a des couches dans le réseau électrique américain. Et pour comprendre la régionalisation du réseau occidental, ses impacts probables et les arguments pour et contre, il serait préférable de d’abord comprendre les couches.
Commençons par les interconnexions
Au niveau le plus élevé, les États-Unis contigus sont composés de trois réseaux électriques : l’interconnexion de l’Ouest, l’interconnexion de l’Est et l’interconnexion du Texas. (Les interconnexions occidentales et orientales s’étendent au-delà des frontières américaines dans certaines parties du Mexique et du Canada.) Techniquement, ces interconnexions sont liées les unes aux autres, mais la capacité de transmission entre elles – la capacité de déplacer l’électricité d’un réseau à un autre – est très limitée, les réseaux fonctionnent donc en grande partie de manière indépendante.
Au niveau suivant, il y a les entités régionales chargées de faire respecter les normes de fiabilité. Il y a beaucoup de choses qui entrent dans le développement de ces normes, mais en fin de compte, c’est une couche pour aider à garantir la fiabilité des systèmes électriques régionaux.
Interconnexions et entités régionales (Source : North American Electric Reliability Corporation)
Alors que les entités régionales appliquent des normes de fiabilité pour le réseau, le réseau lui-même est géré par une couche d’entités plus petites appelées autorités d’équilibrage. Les autorités d’équilibrage gèrent le transport d’électricité de leur zone, en s’assurant que l’offre et la demande d’électricité sont égales à tout moment de la journée. Cela se produit en temps réel et est une fonction nécessaire pour que le réseau fonctionne correctement afin que nos lumières restent allumées.
(Source : Administration américaine de l’information sur l’énergie)
Il existe deux principaux types d’autorités d’équilibrage : les organisations régionales de transport (RTO) et les services publics individuels. Il existe également des opérateurs de système indépendants (ISO), mais pour nos besoins, les RTO et les ISO peuvent être utilisés de manière interchangeable, nous nous en tiendrons donc à la terminologie RTO. Les RTO sont généralement des entités multi-États qui fonctionnent comme des autorités d’équilibrage avec des responsabilités supplémentaires, telles que l’exploitation des marchés de gros de l’énergie dans leur région et la supervision de la planification du transport. Dans les zones qui ne font pas partie d’un RTO, les services publics assument le rôle d’autorité d’équilibrage.
Notamment, l’interconnexion occidentale n’a qu’un seul RTO – le California Independent System Operator (CAISO) – et le reste de la région est géré par des services publics individuels. Ce paysage fragmenté peut constituer un obstacle à une transition rapide vers une énergie propre et contraste fortement avec la situation de l’interconnexion de l’Est, qui est en grande partie gérée par des RTO.
Donc, en termes simples, la régionalisation du réseau fait référence à la consolidation de nombreuses autorités d’équilibrage sous un seul opérateur de réseau, dans ce cas, pour devenir un RTO occidental. Moins simple est l’impact qu’un réseau régional aurait sur le fonctionnement et les plans du système électrique californien pour l’avenir.
En quoi un réseau régional dans l’Ouest serait-il différent ?
Il convient de mentionner explicitement que la discussion sur la régionalisation du réseau dans ce blog concerne l’extension de l’empreinte CAISO à davantage d’États de l’Ouest, par opposition à l’expansion du Southwest Power Pool à l’Ouest ou à la création d’un tout nouveau RTO. Un RTO occidental plus important créerait quatre différences principales par rapport au fonctionnement actuel du réseau.
Le partage des ressources pourrait s’améliorer. Les autorités d’équilibrage sont tenues de prévoir suffisamment de ressources pour assurer un réseau fiable. C’est ce qu’on appelle l’adéquation des ressources et c’est un processus compliqué qui prévoit une alimentation suffisante pour répondre à des niveaux inhabituellement élevés de demande d’électricité afin de s’assurer que l’électricité reste allumée même lors d’événements rares. Un réseau régional aurait un bassin de production et de charge plus vaste et plus diversifié. Ces différences dans les heures de pointe et la diversité de la production de ressources permettraient une meilleure coordination des ressources pour soutenir la fiabilité du réseau. Par exemple, la charge de pointe de la Californie se situe en été, tandis que la charge de pointe du nord-ouest du Pacifique se situe en hiver. Plutôt que de se procurer toutes les ressources nécessaires pour répondre à leurs pics, les régions pourraient partager des ressources pour supporter les pics de charge les unes des autres. En raison de cette efficacité, les exigences globales en matière d’adéquation des ressources pourraient être inférieures à la somme des exigences individuelles en matière d’adéquation des ressources. En fin de compte, des exigences moindres en matière d’adéquation des ressources pourraient théoriquement réduire la dépendance des services publics aux combustibles fossiles et réduire le coût des exigences d’adéquation des ressources pour les contribuables.
Cela changerait les marchés énergétiques occidentaux. Les RTO équilibrent généralement l’offre et la demande de manière plus efficace car ils exploitent des marchés de gros de l’énergie, à la fois « day-ahead » et « en temps réel ». Comme les termes le suggèrent, le marché journalier traite la veille de la consommation, tandis que le marché en temps réel se produit à proximité de l’heure de la consommation. Ces marchés de l’énergie signalent à un RTO la quantité d’énergie qui sera nécessaire et permettent aux RTO de programmer et d’envoyer d’abord les générateurs les moins chers et souvent les plus propres.
La Californie a déjà pris des mesures vers ces marchés de l’énergie. En 2014, CAISO a lancé le Western Energy Imbalance Market (WEIM), un marché de l’énergie en temps réel pour l’Occident qui, en 2022, comprenait 19 participants. Le succès du WEIM a conduit au développement du Extended Day Ahead Market (EDAM), qui est en phase finale de conception. En supposant que l’EDAM s’établisse et attire une large participation, il n’y aurait probablement pas d’énormes changements sur les marchés de l’énergie de la Californie dans le cadre d’un RTO occidental complet, puisque ces marchés de l’énergie fonctionneraient déjà dans tout l’Ouest. Cependant, la formation d’un RTO garantirait ces marchés de l’énergie et les économies de coûts qui leur sont associées.
La planification de la transmission pourrait être beaucoup plus efficace. Lorsqu’une autorité d’équilibrage a besoin d’importer de l’électricité de l’extérieur de sa zone, elle doit se coordonner avec d’autres autorités d’équilibrage pour étendre le transport et répartir les droits et les coûts. Cela peut rendre plus difficile l’accès à une énergie moins chère ou plus propre. Un RTO de l’Ouest aurait accès à l’ensemble du réseau de transport de sa région, ce qui lui permettrait de s’adapter efficacement à la croissance de l’approvisionnement énergétique.
De plus, les RTO peuvent mieux planifier leur future infrastructure de transmission à mesure que la demande et les combinaisons de ressources évoluent. Ceci est particulièrement utile lorsqu’il s’agit de transmission à travers les lignes d’État qui peuvent souvent faire face à des obstacles politiques et financiers. Les impacts d’un système de transmission robuste sont nombreux et d’une importance cruciale pour atteindre un avenir énergétique propre.
La gouvernance s’étendrait au-delà des frontières des États. Le conseil d’administration de CAISO est actuellement nommé par le gouverneur de Californie et confirmé par le Sénat de l’État, ce qui signifie que les intérêts de la Californie sont étroitement alignés sur les opérations de CAISO. Un réseau régional aurait besoin d’une nouvelle structure de gouvernance, sinon il n’y a aucune chance que les services publics en dehors de la Californie se joignent. Il est important de noter que la structure de gouvernance actuelle du CAISO est inscrite dans la loi californienne et qu’une nouvelle législation serait donc nécessaire pour modifier le système actuel. On ne sait toujours pas si cela se produira, mais c’est une première étape incontournable pour que CAISO se développe dans un réseau régional occidental plus large. C’est l’étape qui a déclenché la poussée de régionalisation du réseau en 2018.
En théorie, un RTO occidental améliorerait la fiabilité du réseau, l’efficacité du marché de l’énergie et la planification du transport régional. Tout cela a le potentiel d’accélérer la transition vers une énergie propre pour les États occidentaux et de réduire les coûts énergétiques pour les contribuables. Par exemple, l’excédent solaire diurne de la Californie pourrait être exporté vers d’autres États pour remplacer une production non renouvelable plus coûteuse. Des exigences moindres en matière d’adéquation des ressources pourraient accélérer le retrait des centrales à combustibles fossiles. Une planification coordonnée du transport pourrait rendre plus viable financièrement la construction et la connexion de nouveaux projets d’énergie renouvelable. Il existe une longue liste d’avantages potentiels, mais le fonctionnement réel d’un réseau régional dépendra de sa mise en œuvre.
Alors que l’Union of Concerned Scientists (UCS) pense qu’un réseau régional occidental offre de nombreux avantages potentiels, certaines personnes craignent que la régionalisation du réseau ne se retourne contre lui et n’entrave la transition de la Californie vers une énergie propre. UCS prévoit de publier une série de blogs pour approfondir le débat et examiner ces préoccupations. Mais alors que la Californie et d’autres États s’efforcent de nettoyer leurs réseaux et d’atteindre leurs objectifs énergétiques plus larges, la régionalisation du réseau pourrait être une opportunité d’accélérer ces progrès.
Publié à l’origine par l’Union of Concerned Scientists, The Equation. Par Viviane Yang
Histoire connexe : NREL renforce la capacité nationale de dérisquer les grands changements dans le réseau
Répondez à notre sondage auprès des lecteurs de CleanTechnica 2022 pour courir la chance de gagner un vélo électrique.
Vous appréciez l’originalité et la couverture de l’actualité des technologies propres de CleanTechnica ? Envisagez de devenir membre, supporteur, technicien ou ambassadeur de CleanTechnica – ou un mécène sur Patreon.
Vous ne voulez pas manquer une histoire de technologies propres ? Inscrivez-vous pour recevoir les mises à jour quotidiennes de CleanTechnica par e-mail. Ou suivez-nous sur Google Actualités !
Vous avez un conseil pour CleanTechnica, souhaitez faire de la publicité ou suggérer un invité pour notre podcast CleanTech Talk ? Contactez-nous ici.