L’apport solaire et éolien établit des records, mais le réseau inefficace de l’État est incapable de gérer la pleine charge qu’il pourrait fournir pendant la vague de chaleur en cours. Les consommateurs en paient le prix.
Alors qu’un énorme dôme de chaleur a englouti une grande partie du Texas par des températures de plus de 100 degrés tout au long de la seconde moitié de juin, battant des records de température dans le sud et l’ouest du Texas, la production d’énergie renouvelable a également établi de nouveaux records. La contribution des énergies renouvelables au réseau texan a atteint un niveau record le 28 juin, lorsque 41,6 % de l’électricité du réseau provenait de l’énergie éolienne et solaire pendant les heures de pointe.
La demande d’électricité ayant également atteint un record fin juin, le réseau exploité par l’Electric Reliability Council of Texas, ou ERCOT, a jusqu’à présent relevé le défi. Mais l’été ne fait que commencer et les Texans supportent déjà des factures d’électricité élevées.
John Nielsen-Gammon, le climatologue de l’État du Texas à la Texas A&M University, a déclaré qu’il s’attendait à ce que la chaleur extrême se poursuive dans les mois à venir et a noté que les températures les plus élevées dans la moitié est de l’État surviennent généralement fin juillet et août.
Le Texas consomme plus d’énergie que tout autre État et a également connecté la plupart des ressources énergétiques renouvelables au réseau, avec 773 mégawatts supplémentaires de projets solaires ajoutés en juin. Pourtant, malgré les contributions record des énergies renouvelables, les experts affirment que l’efficacité du réseau est diminuée par une infrastructure de transmission tendue qui ne peut pas gérer la pleine charge que les énergies renouvelables peuvent fournir.
Les notes officielles d’une réunion du conseil d’administration d’ERCOT du 20 juin indiquent que l’opérateur de réseau s’attend à « des contraintes d’exportation de Panhandle, de l’ouest du Texas et des régions de la vallée du Rio Grande par vent fort » pour le reste de l’été. Le même jour que la réunion avait lieu, les Texans étaient invités à économiser l’énergie alors que l’écart entre l’offre et la demande se rétrécissait dans la chaleur écrasante.
« En fonction des conditions météorologiques et de la production, nous pourrions voir périodiquement des conditions de réseau tendues cet été », a déclaré un porte-parole de l’opérateur du réseau à Pacte Climat. « ERCOT continuera de surveiller les conditions et de tenir les Texans informés. »
Ed Hirs, économiste de l’énergie et chargé de cours à l’Université de Houston, a noté que davantage de lignes de transmission et d’installations de batteries arrivent au Texas dans une vague de nouvelles constructions et contribueront à stabiliser le réseau. Mais ils « ne peuvent pas être mis en ligne assez rapidement » pour remplacer les centrales au charbon et au gaz naturel qui arrivent à la fin de leur durée de vie ou qui ne sont plus rentables, a-t-il déclaré.
Un rapport publié le mois dernier par le groupe de défense à but non lucratif Americans for a Clean Energy Grid a attribué à ERCOT un D + sur la planification et le développement de la transmission, une note qui était à peu près moyenne pour les réseaux régionaux du pays mais bien inférieure à celles du Midwest et de la Californie.
Le rapport décrit un « presque doublement de la congestion » sur le réseau ERCOT de 2020 à 2021, et estime à 2,8 milliards de dollars la valeur de l’énergie qui ne pourrait pas atteindre les consommateurs texans en raison des lignes de transmission surpeuplées en 2022.
« Une plus grande congestion équivaut à des coûts de livraison d’énergie plus élevés et limite la possibilité pour les ressources de production souhaitées d’ajouter de l’électricité au réseau », indique le rapport.
Le « curtailment », une contrainte pour les énergies renouvelables
Les lignes de transmission sont comme les autoroutes d’un réseau électrique : lorsque la production d’énergie est élevée, toutes les voies se remplissent. Lorsque cette congestion se produit, une partie de l’électricité provenant de sources renouvelables est gaspillée car elle ne peut pas atteindre les entreprises, les ménages et les autres consommateurs qui en ont besoin. C’est ce qu’on appelle la réduction.
Elise Caplan, vice-présidente des affaires réglementaires de l’American Council for Renewable Energy, a déclaré que les lignes allant de l’ouest du Texas aux centres de population plus à l’est étaient les plus encombrées, obligeant périodiquement les sociétés d’énergie éolienne et solaire à « arrêter de produire même si elles sont pleinement capables ». de le faire »,
« Si vous ne produisez pas, vous n’êtes pas payé pour cette électricité », a déclaré Caplan.
Le fardeau économique des industries solaire et éolienne pourrait s’aggraver avant de s’améliorer. Au Texas, jusqu’à 5 % de la production d’énergie renouvelable est actuellement réduite, selon une étude réalisée en 2022 par l’Energy Systems Integration Group qui a utilisé la propre analyse des données d’ERCOT, mais 20 à 28 % pourraient être réduits d’ici 2030.
Malgré la pénurie de capacité de transport, la part des énergies renouvelables dans le mix énergétique d’ERCOT n’a cessé d’augmenter au cours de la dernière décennie, la contribution du charbon ayant diminué et le gaz naturel et le nucléaire étant restés relativement stables.
Le 28 juin, lorsque la production éolienne et solaire a établi un nouveau record, Joshua Rhodes, chercheur à l’Université du Texas à Austin et chercheur non résident à l’Université de Columbia, souligné sur Twitter que le record aurait pu être encore plus élevé sans une capacité de transmission limitée.
Bien qu’il soit difficile d’obtenir des données de réduction en temps réel, a déclaré Rhodes dans une interview, il « rechercherait des prix négatifs dans l’ouest du Texas » et « l’énergie solaire ne produit pas autant que prévu » comme indicateurs que les opérateurs réduisent les énergies renouvelables. .
Puissance de réserve du gestionnaire de réseau
Le 10 juin, ERCOT a déployé un nouveau programme de puissance de réserve appelé ECRS. L’opérateur du réseau paie les producteurs d’électricité pour mettre de côté une partie de l’énergie qu’ils sont capables de produire en veille, selon un porte-parole du conseil. Si le réseau a besoin d’un coup de pouce supplémentaire pour répondre à la demande, l’alimentation ECRS peut s’allumer en 10 minutes environ et fournir 2 000 mégawatts. À l’heure actuelle, l’énergie de réserve est principalement générée sur place par des centrales au gaz naturel, mais elle pourrait inclure davantage d’énergie stockée dans des batteries, a déclaré Hirs.
Hirs a déclaré que le nouveau système de secours a permis une « augmentation massive des prix » par les producteurs d’électricité le 20 juin, lorsque le coût de gros de l’énergie a atteint environ 5 000 dollars par mégawattheure.
En tant qu’opérateur de réseau, ERCOT paie les générateurs d’électricité pour l’énergie, et les fournisseurs de services publics paient à ERCOT. En payant les générateurs pour qu’ils restent hors ligne, cela permet d’économiser une alimentation de secours en cas d’urgence. Mais, dans une récente chronique de journal, Hirs a estimé que les Texans avaient payé plus d’un milliard de dollars supplémentaires en frais d’électricité du 16 au 20 juin en raison des prix excessifs payés pour l’électricité qui avaient été retenus dans le cadre du nouveau programme et de l’effet global d’un resserrement de l’approvisionnement en énergie.
« Cela sort des poches des consommateurs et va dans les poches de quelqu’un du côté du générateur sans aucune augmentation du service », a-t-il déclaré.
En plus du coût supplémentaire du paiement de l’énergie de réserve supplémentaire, l’inadéquation des lignes de transmission empêche l’énergie éolienne et solaire moins chère de soumissionner sur le marché. « Nous nous retrouvons avec une énergie essentiellement plus sale et plus chère », a déclaré Rhodes.
Indépendamment de l’ECRS, ERCOT dispose d’un mécanisme régulier de tarification de la congestion en vertu duquel il facture aux services publics des frais supplémentaires pour le coût d’activation de plusieurs centrales électriques, principalement au gaz naturel, pour répondre à la demande lorsque l’énergie éolienne ou solaire est réduite. Hirs dit que l’opérateur de réseau considère cela comme un moyen de « construire des conditions propices » à la construction de la transmission : en théorie, il sera plus rentable à long terme pour les compagnies d’électricité de construire de nouvelles lignes de transmission que de continuer à payer des frais de congestion.
Il y a des indications que cela fonctionne, car l’industrie dépensera 3,4 milliards de dollars cette année pour construire 470 milles de nouvelles lignes de transmission et moderniser 808 milles existants, selon les données d’ERCOT. Environ 11,6 milliards de dollars de projets de transmission sont à l’étape de la planification ou en construction.
Mais Hirs a déclaré que le rythme de construction et de modernisation de la transmission n’a pas suivi les besoins et que trop peu d’acteurs du marché ERCOT sont incités à investir dans la transmission.
Connexion à d’autres régions
Sur une autre voie, la loi de 2021 sur l’investissement et l’emploi dans les infrastructures de l’administration Biden a autorisé un financement fédéral de 13 milliards de dollars pour des projets de transmission par le biais du programme de partenariats d’innovation pour la résilience du réseau. Une partie du financement soutiendra de grandes lignes interrégionales pour connecter les réseaux électriques disparates du pays.
Rhodes a déclaré que l’interconnexion d’ERCOT avec le sud-ouest via El Paso est « un domaine de recherche actif ». Si les réseaux étaient connectés, ils pourraient « fournir de l’électricité aux gens moins cher avec moins de centrales électriques et avec un mélange de réseaux plus propre que de garder le Texas isolé du reste du système », a-t-il déclaré.
L’un des principaux obstacles à l’interconnexion est politique, a déclaré Rhodes : la « psyché texane persistante de le faire par soi-même », sans être soumise à la réglementation fédérale du commerce interétatique.
Pattern Energy, un développeur mondial d’énergies renouvelables, travaille sur une ligne appelée Southern Spirit Transmission dans le but de permettre à ERCOT de se connecter au Sud-Est. Le projet pourrait relier les réseaux sans placer l’opérateur de réseau du Texas sous l’autorité réglementaire du Federal Electric Reliability Council, car la nouvelle ligne ira du Mississippi à la Louisiane jusqu’à la frontière entre le Texas et la Louisiane, et un projet partenaire utilisant des connexions DC remplira les 40- mile gap pour se connecter avec le reste d’ERCOT.
Adam Renz, directeur du développement de projet chez Pattern Energy, a déclaré que le projet permettrait à ERCOT d’envoyer de l’électricité vers le sud-est lorsque la région a besoin d’accéder à une énergie propre, et permettrait à ERCOT de « tirer des marchés du sud-est lorsque le réseau ERCOT connaît un événement de pénurie ». .”
Renz a déclaré que le projet a été approuvé par la FERC et les agences d’État du Texas, mais attend l’approbation de l’État de la Louisiane et du Mississippi. La construction du projet de 2,6 milliards de dollars et d’une longueur de 320 milles devrait commencer en 2025 et s’achever en 2028.
Alors que le changement climatique entraîne des conditions météorologiques plus extrêmes, y compris des températures torrides, des projets tels que Southern Spirit Transmission pourraient aider la région à limiter les interruptions de courant.
Si le Texas souffre maintenant, l’avenir s’annonce bien pire. « Nous avons prévu un nouveau doublement du nombre de jours à 100 degrés au cours des prochaines décennies », a noté le climatologue de l’État, Nielsen-Gammon.
