Stockage de l'électricité - l'expérimentation RINGO
Expérimenter le stockage de l'électricité : pourquoi ?
Selon les conditions météorologiques (ensoleillement important, vents forts), la production locale d’électricité éolienne ou solaire peut connaître des pics ponctuels, et être trop abondante pour être transportée par le réseau électrique. Le surplus d’électricité serait alors perdu.
Fort de son rôle d’innovateur et acteur majeur de la transition énergétique, c'est à cette problématique que RTE répond avec l'expérimentation de stockage de l'électricité RINGO, approuvée par la CRE (Commission de Régulation de l’Énergie).
Le projet consiste en trois innovations qui, ensemble, permettront d’accueillir sur le réseau les énergies renouvelables :
- Des automates développés par RTE qui, pour la première fois au monde, captent en temps réel les données numériques du réseau. Ils permettent de piloter à distance et de façon autonome ce qui se passe sur les lignes haute-tension ;
- Des batteries de stockage de fournisseurs, raccordées sur le réseau et qui permettront de conserver l’énergie renouvelable produite en surplus ;
- De l’électronique de puissance, c’est-à-dire des puces électroniques grands formats qui font la conversion entre l’énergie stockée et l’électricité injectée dans le réseau pour les consommateurs.
[VIDÉO] - Stocker l'électricité - L'expérimentation Ringo (02:46)
[La vidéo présente le projet Ringo, un système de stockage d'électricité à grande échelle qui permet d'optimiser l'utilisation des énergies renouvelables en cas de surcharge du réseau. Grâce à des batteries interconnectées, le système stocke l'excédent d'énergie pour le réinjecter au moment opportun, réduisant ainsi les pertes.]
Voix off : Ça ne vous aura sûrement pas échappé, la transition énergétique est en route. Chaque jour, de plus en plus d'électricité d'origine renouvelable circule dans le réseau français. Pour RTE, qui a pour mission d'acheminer l'électricité haute et très haute tension partout en France, transporter et optimiser l'utilisation des énergies renouvelables est un véritable défi.
Pourquoi ? Car il y a un facteur que l'on ne maîtrise pas : la météo. Aujourd'hui, les éoliennes et les panneaux solaires sont capables de fournir jusqu'à 30 % de notre consommation d'électricité lorsque les conditions sont favorables. Mais, sans soleil, pas d'énergie solaire. Sans vent, pas d'éoliennes qui tournent. Et il y a autre chose encore. Prenons un cas concret.
Nous sommes au printemps, en pleine journée, les besoins en électricité sont faibles. D'un coup, le vent se met à souffler très fort, augmentant la production des éoliennes. Si à ce moment-là, le réseau ne peut pas acheminer l'électricité produite, pas le choix. Pour éviter la surcharge, il faut se débarrasser d'une partie de l'énergie créée.
Dommage, non ?
Nous, RTE, avec nos partenaires industriels, nous trouvons des solutions. Et c'est comme ça qu'est arrivée une idée d'expérimentation ultra innovante : le projet Ringo. Une première mondiale en matière de pilotage de réseau.
Ringo, c'est un système de batterie de stockage à grande échelle, géré par des automates. Avec ces batteries, lorsqu'il y a une surcharge sur le réseau, on peut conserver l'énergie produite et non utilisée, puis la réinjecter ailleurs.
Ringo est testé sur trois sites.
À Ventavon dans les Hautes-Alpes, qui possède un fort potentiel photovoltaïque.
À Vingeanne en Côte d'Or, qui présente un bon gisement éolien.
Et sur la commune de Bellac, à la fois très ensoleillée et située dans un couloir de vent favorable.
Grâce à Ringo, ces trois sites sont interconnectés et fonctionnent en circuit intelligent, qui permet un équilibre entre l'énergie produite et celle consommée. Par exemple, si le vent souffle très fort à Bellac, la batterie conserve le surplus d'énergie produite pour l'utiliser plus tard. Au même moment, à Vingeanne ou Ventavon, les batteries déjà chargées réinjectent dans le réseau la même quantité d'électricité pour maintenir l'équilibre. Tout ça grâce à un algorithme qui choisit où et quand acheminer l'électricité. Là, avouez, c'est une bonne idée, non ? On est capable de s'adapter à la météo. Et surtout, moins d'énergie perdue. Chaque batterie peut ainsi stocker de 10 à 12 mégawatts pendant deux heures, l'équivalent de la consommation de 10 000 foyers.
Parce que réussir la transition énergétique, c'est bien sûr développer les énergies éoliennes et solaires, mais c'est aussi trouver des solutions pour optimiser la gestion du réseau d'électricité, pour qu'à chaque seconde, le courant passe.
Comment fonctionne cette expérimentation de stockage de l'électricité ?
RTE pilote à distance, de manière automatique et en même temps toutes les batteries connectées à son réseau, ainsi que les convertisseurs qui transforment l’énergie stockée dans les batteries en électricité adaptée au réseau. L’objectif : adapter les moments de stockage/déstockage en fonction de la charge en électricité présente sur le réseau. Avec ce système intelligent, RTE garantit une utilisation efficace de l’électricité renouvelable produite en France.
Pour mettre en place ce système, RTE s’appuie sur trois innovations :
- Un algorithme national qui prépare par anticipation et un automate local qui pilote en temps réel, développés par RTE ;
- Avec un système s’appuyant sur des données numériques reçues en temps réel à partir des sites de productions renouvelables et sur l’état du réseau, RTE peut déclencher les actions les plus appropriées :
- Quand il y a des surplus de production d’énergies renouvelables, et que le réseau électrique est saturé, le stockage est activé ;
Quand le réseau est peu chargé, le déstockage est activé, afin de permettre de passer la pointe de production suivante.
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De l’électronique de puissance associée à des batteries de forte capacité fournies par les partenaires industriels de RTE. Alors que les batteries stockent l’électricité sous forme de courant continu (comme les piles d’usage commun), le réseau électrique est, lui, à courant alternatif (50 Hz en France). L’électronique de puissance est la technologie qui permet de convertir le courant continu en courant alternatif (et vice versa). C’est grâce à cette solution innovante que RTE peut accueillir des batteries de stockage et utiliser cette énergie stockée sur le réseau transportant de l’électricité.
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L’équilibre entre ces batteries se fait depuis trois sites interopérables. Le cadre d’expérimentation prévoit une stricte neutralité sur le fonctionnement du marché de l’électricité. Ainsi, les trois sites de Bellac, Ventavon et Vingeanne sont synchronisés : quand un ou deux sites sont en charge, le ou les autres doivent se décharger d’un volume équivalent pour éviter tout impact sur l’équilibre offre-demande national.
Titre
Ringo en chiffres clés
Les bénéfices de ce projet
RINGO est un outil dit de "flexibilité" pour le réseau : comme toutes batteries, il doit être pensé comme l’un des moyens pour gérer, à horizon 2030, un réseau électrique intégrant de plus en plus d’énergies renouvelables, notamment d'origine éolienne et photovoltaïque. C'est un investissement sur l'avenir.
En effet, le stockage d’électricité à grande échelle a fait l’objet de progrès technologiques importants ces dernières années. Il annonce une révolution dans la gestion du réseau électrique français. Son impact doit donc être évalué, avec un démonstrateur de taille industrielle. Demain, le stockage par batterie pourrait contribuer au passage des pointes de consommation durant les périodes de froid, ou encore participer à la gestion des surplus de production partout sur le réseau.
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Quels sont les objectifs techniques & industriels de cette expérimentation ?
Le stockage d’électricité à grande échelle a fait l’objet de progrès technologiques importants ces dernières années. Il annonce une révolution dans la gestion du réseau électrique français. Son impact doit donc être évalué. C’est la raison pour laquelle il est essentiel de pouvoir disposer d’un démonstrateur de taille industrielle tel que RINGO. Demain, le stockage par batterie pourrait contribuer au passage des pointes de consommation durant les périodes de froid et participeront à la gestion des surplus de production partout sur le réseau.
En quoi le projet RINGO est-il un projet innovant ?
C’est la première fois que sera testée à grande échelle la possibilité de voir ce qui se passe en temps réel sur les lignes et d’ajuster en conséquence les installations présentes sur le réseau, comme les batteries de stockage. L’innovation réside donc dans le contrôle-commande haut niveau des batteries qui sera développé par RTE ; en somme le logiciel qui permet de coordonner les batteries entre elles. C’est cette technologie qui empêchera (grâce à un algorithme spécifique) l’apparition de « bouchons » sur les réseaux électriques en cas de pics de production d’électricité verte. Nous savons que la maitrise de ces technologies est indispensable pour accompagner la transition énergétique.
Est-ce plus cher que de reconstruire une ligne électrique pour absorber le surplus de production d'origine renouvelable ?
La question ne se pose pas ainsi. Cela répond à deux besoins distincts. Le projet RINGO est une expérimentation, un investissement sur l’avenir.
Cela signifie-t-il que vous allez construire moins de lignes ?
Les batteries RINGO absorbant le surplus d’électricité permet d’éviter la perte de ce surplus ou la construction d’une ligne électrique qui ne servirait que quelques heures par an. Mais cette expérimentation répond à un problème ponctuel et localisé. Les batteries, comme toute autre flexibilité, ne sont pas destinées à remplacer les lignes actuelles, mais à mieux les utiliser. Si les flexibilités permettent de réduire de développement de nouveaux ouvrages, cela ne signifie pas que l’on va arrêter de construire des lignes.
Combien de foyer un site de batteries pourrait-il alimenter ?
Sur le site de Ventavon par exemple, ces batteries permettent de stocker la production instantanée maximale de 10 hectares de panneaux solaires et d’emmagasiner l’énergie produite à cette puissance maximale pendant près de deux heures. En termes de consommation, ces batteries une fois complètement chargées sont capables d’alimenter une ville comme Apt (Vaucluse) de 10 000 habitants pendant deux heures de pointe en hiver.
