L'énergie solaire et éolienne fournissant un pourcentage plus important de l'électricité, la gestion de l'intermittence intrinsèque des ressources variables devient de plus en plus importante. Comment pouvons-nous surmonter cette intermittence ? Répondre à cette question est l'objectif d'une collaboration internationale de chercheurs mondiaux, dirigée par Clean Power Research depuis 2019, sous l'égide de l'Agence internationale de l'énergie.

C'est là qu'intervient le concept de puissance ferme: un portefeuille optimisé de solutions qui, lorsqu'elles sont combinées à l'énergie solaire ou éolienne, rendent ces ressources capables de répondre à la demande 24 heures sur 24 et 365 jours par an. Cette capacité est indispensable à une pénétration très élevée de ces ressources renouvelables variables. Les chercheurs de Clean Power Research ont été les premiers à développer une approche technologique holistique pour atteindre la puissance ferme en 2012-2014.

La pièce maîtresse des stratégies permettant une puissance ferme est le stockage implicite : surconstruction et réduction de l'énergie éolienne et solaire. Le stockage implicite réduit les besoins réels de stockage (à long terme) au point que la production ferme d'énergie renouvelable 24/7/365 devient économiquement raisonnable. Si le principe de la réduction (c'est-à-dire la mise au rebut) de l'énergie renouvelable est connu des concepteurs et des exploitants de systèmes autonomes à distance depuis des décennies, il est encore nouveau et contre-intuitif dans le monde du photovoltaïque et de l'éolien connecté au réseau, où la réduction est encore perçue comme négative.

Vue d'ensemble de la conception du "stockage implicite".

Variation de l'insolation dans une grille de 10 km - Désert de l'Arizona

Source : Perez MJR, Perez R, Hoff TE. 2021. Least-Cost Firm PV Power Generation : Dynamic Curtailment vs. Inverter-Limited Curtailment. 47e conférence des spécialistes du photovoltaïque de l'IEEE (PVSC). DOI: 10.1109/PVSC43889.2021.9518445. Lien

Nous sommes heureux de constater que le NREL et d'autres organismes se sont joints à Clean Power Research pour soutenir cette approche de la réduction des émissions en tant que stratégie proactive.

Si ce sujet vous intéresse, consultez les ressources ci-dessous pour en savoir plus ou contactez notre équipe de recherche.

Couverture médiatique : Le rôle du stockage implicite dans la fourniture d'électricité ferme

Yale Climate Connections. Une idée simple pour faire face aux fluctuations de la production d'énergie solaire. 2021.

Quartz. L 'énergie solaire est si bon marché qu'elle peut être gaspillée. 2020.

Utility Dive. Selon une étude du Minnesota, il est moins coûteux de réduire l'énergie solaire que d'ajouter du stockage. 2019.

Midwest Energy News. Comment le Minnesota pourrait atteindre économiquement 70 % d'électricité renouvelable. 2019.

ClimateWire. Minnesota Renewables to surge with 'no impact to taxpayers'. 2018.

MPR News. Une analyse de l'objectif solaire de 10 % du Minnesota indique qu'il peut être atteint de manière économique avec cinq ans d'avance. 2018

PV Magazine. La surconstruction solaire est moins chère que le stockage saisonnier. 2018.

Star Tribune. Selon une étude, le Minnesota peut atteindre économiquement ses objectifs énergétiques d'ici 2050. 2018.

PV Magazine. Se (rapprocher) de 100 % d'énergies renouvelables. 2018.

PV Magazine. Wood Mackenzie se penche sur le vortex polaire et les énergies 100% renouvelables. 2019.

Intersolar (webinaire invité). PV bon marché et ferme sans sauvegarde conventionnelle : Le rôle de la formation de l'offre par la réduction. 2019.

The Conversation, The Telegraph, SFGate, CTPost, The Morning Call, Chicago Tribune, GreenBiz (indexé par Reddit, AP, UPenn Kleinman Ctr for Energy Policy, Financial Times, etc.) Une idée radicale pour obtenir un réseau électrique hautement renouvelable : Construire beaucoup plus de solaire et d'éolien que nécessaire. 2019.

CleanTechnica. Ce n'est pas une blague : Nous devrions construire plus d'énergie solaire et éolienne que nécessaire - c'est moins cher. 2019. 

LA Times (indexé par Reddit, UCDavis Energy and Efficiency Institute, EnergyCentral, PewTrusts, Massachusetts Energy Network, Politico, The Hill, The State, USAid, etc.) La Californie a trop d'énergie solaire. Cela pourrait être bon pour les contribuables. 2019.

Recherche publiée

Perez MJR. 2020. Solar Potential Analysis-MISO Region. Département du commerce du Minnesota. Rapport technique préparé dans le cadre du prix DoE-SETO numéro DE-EE0007669. Lien

Pierro M, Perez R, Perez MJR, Prina MG, Moser D, Cornaro C. 2021. Protocole italien pour une intégration solaire massive : De la régulation des déséquilibres solaires à la production solaire ferme 24/365. Renewable Energy 169(11):425-436. Lien

Perez MJR, Perez R, Hoff TE. 2021. Least-Cost Firm PV Power Generation : Dynamic Curtailment vs. Inverter-Limited Curtailment. 47e conférence des spécialistes du photovoltaïque de l'IEEE (PVSC). DOI: 10.1109/PVSC43889.2021.9518445. Lien

Tapaches E, Perez R, Lauret P, Perez MJR, David M. 2019. Atténuation de la variabilité d'un parc photovoltaïque via la dispersion géographique et les systèmes de stockage d'énergie sur l'île de la Réunion. 2019 IEEE 46e conférence des spécialistes du photovoltaïque (PVSC). DOI: 10.1109/PVSC40753.2019.8981214. Lien

Pierro M, Perez R, Perez MJR, Moser D, Cornaro C. 2019. La transizione solare della produzione elettrica Italiana, sogno o realtà ? QualeEnergia, janvier 2019. Lien

Rabago KR, Perez MJR, Putnam M, Perez R. 2019.Atteindre 100 % d'énergies renouvelables : façonner l'offre par le biais de la restriction. PV Tech Power Journal V19:56-61. Lien

Perez MJR, Perez R, Rábago KR, Putnam M. 2018. Surconstruction et restriction : The cost-effective enablers of firm PV generation. Solar Energy 180:412-422. DOI: 10.1016/j.solener.2018.12.074. Lien

Putnam M, Perez MJR. 2018. Rapport d'analyse du potentiel solaire. Département du commerce du Minnesota. Lien

Perez MJR, Perez R, Rábago KR, Putnam M. 2018. PV ferme au plus bas coût sans sauvegarde conventionnelle : Supply Shaping Through Curtailment (formation de l'offre par le biais de la réduction). 2018 IEEE Photovoltaic Specialists Conference (WCPEC-7). DOI: 10.1109/PVSC.2018.8547791. Lien

Perez MJR. 2015.Dispersion géographique et réduction de l'électricité VLS-PV. Rapport de l'AIE PVPS Task 8, Ch.4 Future Technical Options for the Entire Energy System.

Perez MJR. 2014. Un modèle d'optimisation de la combinaison de la production d'électricité solaire, de la réduction de l'offre, de la transmission et du stockage. Commande n° 3621033, Université de Columbia. ProQuest Dissertations and Theses, 246 pages. DOI : 10.7916/D8445JP4. Lien