Porto Rico n’est pas étranger à la puissance du vent. Sa situation à l’extrémité orientale des Grandes Antilles, là où la mer des Caraïbes rencontre l’océan Atlantique Nord, place le territoire sur la trajectoire d’intenses tempêtes tropicales de l’Atlantique Nord. En fait, le mot ouragan moderne vient de juracán, le nom donné aux tempêtes par les Taíno – le peuple indigène de Porto Rico et d’autres îles des Caraïbes.
Un rapport du NREL montre que des projets d’énergie éolienne comme le parc éolien Santa Isabel de Porto Rico, illustré ci-dessus, peuvent aider Porto Rico à construire un système d’énergie renouvelable résilient, fiable et abordable. Photo de Tony Martinez Tossas, NREL
Aujourd’hui, Porto Rico cherche à transformer le vent en un puissant actif d’énergie renouvelable. La loi sur la politique publique de l’énergie de Porto Rico (loi 17), adoptée en 2019, a fixé pour objectif au territoire de s’éloigner des combustibles fossiles importés et de répondre à ses besoins en électricité avec 100% d’énergie renouvelable d’ici 2050, 60% d’ici 2040 et 40 % d’ici 2025.
Pour soutenir cet objectif, des experts du Laboratoire national des énergies renouvelables (NREL) ont évalué les coûts et le potentiel technique de l’énergie éolienne de Porto Rico. Ils ont publié leurs conclusions dans un rapport intitulé « Coûts de l’énergie éolienne à Porto Rico jusqu’en 2035 » – la première évaluation à long terme et accessible au public des coûts de l’énergie éolienne terrestre et offshore à Porto Rico. Le rapport montre que l’énergie éolienne – à la fois terrestre et offshore – représente une option viable et peu coûteuse pour aider Porto Rico à atteindre ses objectifs d’énergie propre et de fiabilité du réseau.
Lisez la suite pour en savoir plus sur les principales conclusions du rapport.
1. L’énergie éolienne peut faire équipe avec le solaire pour répondre aux besoins énergétiques de Porto Rico
L’énergie éolienne peut prendre le relais des abondantes ressources d’énergie solaire de Porto Rico après le coucher du soleil, c’est-à-dire lorsque la demande d’électricité atteint son maximum. En collaboration avec l’énergie solaire, l’énergie éolienne peut aider Porto Rico à répondre à ses besoins énergétiques et à atteindre ses objectifs en matière d’énergie renouvelable.
« L’énergie éolienne peut compléter l’énergie solaire avec la production d’électricité le soir et la nuit, en particulier l’énergie éolienne offshore », a déclaré le chercheur du NREL, Nate Blair, co-auteur du rapport. « L’énergie éolienne peut également réduire le besoin de batteries et d’autres systèmes de stockage d’énergie. »
2. L’éolien et le solaire peuvent s’adapter à l’espace limité de Porto Rico
Géographiquement parlant, Porto Rico est petit : le territoire se compose de l’île principale d’environ 3 500 milles carrés, ainsi que de 143 petites îles, îlots et cayes, dont la plupart sont inhabitées. Cela signifie que les résidences, les entreprises, les fermes, les espaces sauvages et les installations électriques doivent se disputer des terres limitées.
Dans le cadre de l’étude sur la résilience du réseau de Porto Rico et les transitions vers 100 % d’énergie renouvelable (PR100) du Département américain de l’énergie (DOE), une équipe de chercheurs d’un laboratoire national utilisera les données de « Coûts de l’énergie éolienne à Porto Rico jusqu’en 2035 », ainsi que les données du l’équipe recueillera auprès des parties prenantes, afin d’intégrer les préoccupations d’utilisation des terres dans la modélisation du PR100. Bien que des utilisations concurrentes des terres puissent constituer un obstacle à la réalisation des objectifs ambitieux de Porto Rico en matière d’énergie renouvelable, disposer d’un mélange de technologies d’énergie renouvelable – comme l’énergie éolienne et solaire – peut aider à surmonter ce défi.
« La quantité limitée d’espace à Porto Rico pose des problèmes d’utilisation des zones terrestres et marines », a déclaré Patrick Duffy, chercheur au NREL, qui a dirigé l’étude. « Cependant, de multiples sources d’énergie renouvelables offrent aux Portoricains des options pour atteindre leurs objectifs d’énergie propre tout en équilibrant leurs priorités onshore et offshore. »
3. Les éoliennes de Porto Rico doivent résister à la tempête – littéralement
En raison de son emplacement sujet aux ouragans, Porto Rico a besoin d’éoliennes capables de résister à des vents et à des pluies extrêmes. Les éoliennes de classe Typhoon, qui sont déjà disponibles auprès de la plupart des principaux fabricants d’éoliennes, pourraient contribuer au développement de l’énergie éolienne à Porto Rico et dans d’autres régions sujettes aux ouragans.
« Les éoliennes de classe Typhoon ont des composants qui peuvent résister à des vitesses de vent plus élevées », a déclaré Duffy. « Cela signifie, par exemple, des composants renforcés tels que des tours, des fondations et des pales, ainsi que des systèmes d’alimentation de secours pour maintenir le contrôle de la turbine en cas de panne du réseau. »
Les éoliennes plus puissantes sont plus chères, mais le NREL a constaté que l’augmentation de la puissance d’une éolienne offshore à fond fixe à la classe des typhons représente une différence de coût inférieure à 1 % dans la plupart des composants de l’éolienne. Les renforcements de la tour et des fondations sont les principaux moteurs de la hausse des coûts, représentant une augmentation d’environ 5 à 10 % des coûts de la tour et des fondations pour l’éolien offshore à fond fixe.
« Bien que ces coûts soient gérables, davantage de travail doit être fait pour mieux comprendre les risques d’ouragan et optimiser la conception des turbines pour ces conditions météorologiques extrêmes », a déclaré Duffy. « Ce besoin représente une opportunité importante pour les chercheurs et les développeurs de technologies. »
Trois éoliennes derrière un champ cultivé avec des montagnes au loin.
L’énergie éolienne, ainsi que d’autres formes d’énergie propre, peuvent aider à équilibrer les priorités concurrentes d’utilisation des terres de Porto Rico. Photo de Tony Martinez Tossas, NREL
4. Les coûts de l’énergie éolienne à Porto Rico devraient diminuer
Comme de nombreuses régions insulaires, Porto Rico a toujours dépendu des combustibles fossiles importés pour l’électricité, laissant le territoire vulnérable aux fluctuations de prix qui ont un impact sur le coût de l’électricité. Cependant, l’équipe du NREL a constaté que les coûts de l’énergie éolienne à Porto Rico devraient diminuer dans les années à venir, ce qui pourrait aider Porto Rico à réduire ses coûts énergétiques.
NREL estime que d’ici 2035, les coûts non subventionnés de l’énergie éolienne terrestre à Porto Rico pourraient être aussi bas que 43 $ par mégawattheure, soit 4,3 cents par kilowattheure. Pour l’énergie éolienne offshore, ces coûts pourraient être aussi bas que 74 $ par mégawattheure, ou 7,4 cents par kilowattheure. Ces projections de coûts n’incluent pas les coûts de mise à niveau du réseau de transport, mais ils sont nettement inférieurs aux prix actuels de l’électricité, qui sont de près de 30 cents le kilowattheure.
En outre, l’équipe NREL prévoit que ces projections seront compétitives avec d’autres technologies renouvelables à l’échelle des services publics en 2035 et après. Les projections n’incluaient pas les impacts sur les coûts des incitations fiscales telles que celles incluses dans la loi sur la réduction de l’inflation, mais ces incitations sont également susceptibles de réduire les coûts de l’énergie éolienne. L’étude PR100 s’appuiera sur cette analyse en continuant à explorer le rôle que l’énergie éolienne peut jouer pour aider Porto Rico à atteindre ses objectifs en matière d’électricité renouvelable.
5. Les données du NREL peuvent profiter aux régions au-delà de Porto Rico
Alors que les découvertes de NREL annoncent de bonnes nouvelles pour les objectifs d’énergie renouvelable de Porto Rico, d’autres régions avec des conditions météorologiques, des défis énergétiques et des problèmes d’utilisation des terres similaires peuvent également bénéficier de ce travail.
« Les éoliennes de classe Typhoon sont tout aussi nécessaires et applicables, par exemple, dans le golfe du Mexique qu’à Porto Rico », a déclaré Blair. « Savoir que ces turbines plus robustes représentent une légère augmentation des coûts – et qu’elles peuvent supporter un réseau électrique résilient – peut encourager d’autres communautés dans les zones sujettes aux ouragans à investir dans l’énergie éolienne. »
Le golfe du Mexique pourrait voir un calendrier encore plus court pour le développement de l’énergie éolienne offshore. En octobre 2022, le Bureau of Ocean Energy Management du département américain de l’Intérieur a finalisé deux zones d’énergie éolienne dans le golfe du Mexique – l’une des premières étapes de l’ouverture de ces zones au développement de l’énergie éolienne. En outre, la loi sur la réduction de l’inflation récemment adoptée autorise le secrétaire américain à l’intérieur à émettre des baux, des servitudes et des droits de passage pour les énergies renouvelables dans le golfe. Ces décisions, combinées aux données de cette étude et d’une prochaine analyse des coûts et de la technologie que NREL mène au nom du Bureau of Ocean Energy Management, peuvent aider à faire progresser l’énergie éolienne offshore en tant que contributeur à l’approvisionnement énergétique dans le golfe du Mexique.
Financé par l’Agence fédérale de gestion des urgences et le Bureau des technologies de l’énergie éolienne du DOE, « Coûts de l’énergie éolienne à Porto Rico jusqu’en 2035 » fait partie d’une étude plus vaste sur les coûts et le potentiel technique de l’énergie éolienne à Porto Rico. Un compagnon à venir de ce rapport présentera une évaluation des ressources éoliennes de Porto Rico.
Pour plus d’informations sur l’étude PR100, visitez la page Web Multilab Energy Planning Support for Puerto Rico de NREL et les pages Web du DOE Grid Deployment Office Puerto Rico Grid Resilience and Transitions to 100% Renewable Energy Study et Puerto Rico Energy Recovery and Resilience.
Lire en espagnol.
Par Tara McMurtry, Gracieuseté de NREL.
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