California Power Load "Duck Curve" de plus en plus important !

Selon l'US Energy Information Administration, alors que la production solaire a augmenté en Californie, l'opérateur de réseau du California Independent System Operator (CAISO) a vu la charge nette (la demande restante après soustraction de la production d'énergie renouvelable variable) diminuer les jours où la production solaire tend être au plus haut. Lorsque l'on trace la charge d'une journée type, on constate que la courbe de charge nette chute fortement en milieu de journée puis remonte fortement le soir lorsque la production solaire chute, de sorte que la courbe formée ressemble au tracé d'un canard, donc ce modèle est souvent appelé "courbe de canard". Alors que la production solaire de la Californie continue de croître, la baisse de la charge nette de midi augmente, créant des défis pour les opérateurs de réseau.

Les gestionnaires de réseau doivent à tout moment équilibrer la production et la demande d'électricité d'une région. La demande est la plus faible du jour au lendemain, lorsque la plupart des consommateurs dorment et que de nombreuses entreprises sont fermées. Le matin, alors que les gens se réveillent et que les entreprises ouvrent leurs portes, la demande commence à augmenter. La demande a continué d'augmenter tout au long de la journée, augmentant légèrement le soir lorsque les gens rentraient du travail et la consommation d'électricité résidentielle augmentait, puis diminuait à nouveau tard dans la nuit.

Cependant, contrairement aux centrales électriques conventionnelles, telles que les centrales nucléaires, au charbon et au gaz naturel, les ressources solaires et éoliennes ne peuvent pas être déployées à volonté pour répondre à la demande, et les services publics ont dû à un moment donné réduire ces ressources pour protéger les opérations du réseau. L'énergie solaire est générée uniquement pendant la journée, culminant à midi lorsque le soleil est le plus fort et diminuant au coucher du soleil. À mesure que davantage de capacité solaire est mise en ligne et que les centrales électriques conventionnelles sont moins utilisées en milieu de journée, la courbe de canard devient plus prononcée.

La courbe du canard implique deux défis associés à l'utilisation accrue de l'énergie solaire. Le premier défi est la pression sur le réseau électrique. La demande d'électricité des centrales électriques conventionnelles fluctue considérablement de midi à tard dans la nuit, lorsque la demande d'énergie est encore élevée, mais la production solaire a diminué, ce qui signifie que les centrales électriques conventionnelles (telles que les centrales au gaz naturel) doivent rapidement augmenter la production d'électricité pour répondre à la demande des consommateurs. . Cette croissance rapide rend plus difficile pour les gestionnaires de réseau de faire correspondre l'offre et la demande du réseau en temps réel. De plus, si la quantité d'énergie solaire produite dépasse la quantité utilisée par le réseau, les opérateurs peuvent devoir réduire la production d'énergie solaire pour éviter la surproduction.

L'autre défi est économique. La nature dynamique de la courbe du canard peut remettre en question l'économie traditionnelle des centrales électriques dispatchables, car les facteurs qui conduisent à la courbe réduisent le temps de fonctionnement des centrales électriques conventionnelles, ce qui entraîne une réduction des revenus de l'électricité. Si la perte de revenus rend l'entretien de la centrale non rentable, la centrale peut être mise hors service sans qu'un remplaçant puisse être envoyé. Dans les systèmes où la demande nette fluctue fortement, la réduction de la puissance dispatchable rend plus difficile pour les gestionnaires de réseau l'équilibre entre l'offre et la demande d'électricité.

Cependant, la courbe de canard crée également des opportunités de stockage d'énergie. Le déploiement à grande échelle de systèmes de stockage d'énergie, tels que les batteries, peut stocker une partie de l'énergie solaire générée pendant la journée et la restituer après le coucher du soleil. Le stockage de l'énergie solaire à midi aplatit la courbe du canard, et l'envoi de l'énergie solaire stockée la nuit raccourcit le "cou" du canard. La Californie construit rapidement des batteries de stockage ; Passant de 0,2 GW en 2018 à 4,9 GW en avril 2023, les opérateurs californiens devraient construire 4,5 GW supplémentaires de capacité de stockage de batteries dans l'État d'ici la fin de l'année.

La courbe du canard n'est pas unique à la Californie, elle se produit de plus en plus dans d'autres parties des États-Unis et dans le monde, car la part de la production d'énergie solaire dans ces endroits augmente.