Le système de stockage sur batterie, un amplificateur fonctionnel pour les parcs éoliens plus anciens Avec sa technologie de commande ouverte, Phoenix Contact comble le fossé entre la production d'énergie, le stockage et l'utilisation ultérieure.

Combinaison de l'énergie éolienne et d'un système de stockage pour une seconde vie

Aujourd'hui, 46,2 % de la consommation brute d'électricité en Allemagne est couverte par des sources renouvelables. Le chiffre de l'Agence fédérale de l'environnement considère l'année 2022 et désigne l'énergie éolienne comme le principal vecteur du mix énergétique, avec un rendement de 125,3 milliards de kWh. Selon Statista, la part de l'énergie éolienne était de 21,7 %.

Ce qui semble bon au premier abord ne doit cependant pas faire oublier que, selon l'Agence fédérale allemande pour l'environnement, il est nécessaire d'accélérer le rythme de développement de l'éolien pour atteindre les objectifs climatiques. Outre la poursuite de l'extension, la question de savoir comment traiter les installations d'énergie éolienne d'ancienne génération revient régulièrement. Il s'agit principalement d'éoliennes construites avec le soutien de l'État dans le cadre de la loi sur les énergies renouvelables, entrée en vigueur en 2000. Il en résulte aujourd'hui que les premières installations d'énergie éolienne ont une bonne vingtaine d'années et qu'elles sont considérées comme « ne bénéficiant plus d'aucune aide ».

En raison de la suppression des subventions étatiques, les exploitants se posent la question, motivée par des raisons économiques, de savoir s'ils doivent démanteler les installations ou simplement continuer à les exploiter. Une troisième possibilité : le repowering en combinaison avec les dispositifs de stockage d'énergie industriels. Grâce à ce tampon, même les parcs éoliens les plus anciens sont en mesure de participer au marché de la puissance de régulation primaire. Pour cela, la combinaison du parc éolien et du système de stockage se fait idéalement au point de raccordement au réseau commun. Cela crée une unité de réserve qui, grâce à son dispositif de stockage d'énergie, peut fournir une puissance de régulation primaire. Les parcs éoliens vieillissants peuvent ainsi bénéficier d'une seconde vie car la combinaison avec les dispositifs de stockage d'énergie offre de tous nouveaux modèles commerciaux et d'utilisation.

Phoenix Contact accompagne cette évolution en proposant des systèmes pour l'installation de dispositifs de stockage d'énergie à partir d'un système modulaire. De plus, l'entreprise utilise une technologie de commande ouverte pour combler l'écart entre la production d'énergie, le stockage et l'utilisation ultérieure. Derrière cela se cache l'objectif de l'intégration sectorielle avec laquelle Phoenix Contact continue de travailler à la All Electric Society.

Trois formes de puissances de régulation pour maintenir la stabilité du réseau

Les puissances de régulation primaires sont nécessaires pour maintenir la stabilité du réseau électrique. Par nature, celui-ci n'a physiquement aucune chance de stocker de l'énergie. Par conséquent, il faut constamment équilibrer l'offre et la demande. Le secteur de l'énergie distingue à ce stade trois formes de puissance de régulation qui se définissent par leur capacité à être appelées dans le temps. Les puissances de régulation primaires doivent être disponibles dans les 30 secondes. Pour les puissances secondaires, il reste cinq minutes pour la réserve, qui a alors également pour mission de prendre le relais de la puissance primaire dans un délai de 15 minutes - afin que celle-ci puisse se rétablir. La puissance PRM est également appelée puissance réserve minute. Elle doit également être disponible dans les 15 minutes pour l'énergie de régulation négative et positive. Pour les puissances positives, on utilise généralement des centrales électriques à démarrage rapide. Des charges négatives peuvent être atteintes avec de gros consommateurs tels que les fours à arc électrique, les chauffages à accumulation de nuit, les centrales de pompage-turbinage ou encore l'arrêt contrôlé des installations d'énergie éolienne. Toutes les mesures brièvement esquissées ont pour objectif global de garantir la stabilité du réseau. « Si une charge trop élevée est appliquée, la fréquence diminue. Si des charges disparaissent, elle augmente. Il faut éviter ces deux cas », résume le Dr Rüdiger Meyer, expert en applications pour le stockage d'énergie chez Phoenix Contact.

Du point de vue de la rentabilité, les centrales à turbines à gaz rapidement disponibles pour la puissance de réserve minute sont aussi inefficaces que l'arrêt des parcs éoliens. D'un côté, l'énergie électrique est produite en utilisant beaucoup d'énergie primaire et, de l'autre, l'énergie cinétique disponible du vent n'est pas utilisée. Face à ce dilemme, le Dr Rüdiger Meyer voit de très bonnes perspectives de développement, notamment pour l'équipement des parcs éoliens existants avec des dispositifs de stockage d'énergie à l'échelle industrielle. « Si nous combinons les parcs éoliens avec des systèmes de stockage à grande échelle, il est possible d'amortir les variations de charge du réseau. Grâce à leur propre système de stockage, les éoliennes peuvent donc rester dans le vent et produire de l'énergie même lorsque le réseau est plein ». Dans le sens inverse, il est possible d'appeler de la puissance à partir du système de stockage même en l'absence de vent. Les unités joueraient ainsi également un rôle important dans la stabilité du réseau.