La Suisse connaît un développement sans précédent des installations photovoltaïques. Pilier de la Stratégie énergétique 2050, l’énergie solaire devrait atteindre à terme environ 40 gigawatts de puissance installée.

Cette transformation majeure du paysage énergétique suisse modifie les conditions d’exploitation du système électrique. Elle pose également de nouveaux défis pour le réseau de transport bien qu’aucune installation photovoltaïque ne soit directement raccordée au réseau de transport exploité par Swissgrid.

Le livre blanc «Intégration du photovoltaïque compatible avec le système» montre qu’il n’existe pas de solution unique. Une intégration réussie repose sur un ensemble cohérent de mesures en collaboration avec l’ensemble des acteurs. Parmi elles, trois sujets concernent particulièrement Swissgrid:

• Equilibre entre consommation et production
• Prévisions de production
• Maintien de la tension.

Autant de défis qui nécessitent de nouvelles approches. Coup d’œil sur trois leviers qui contribuent à la stabilité du réseau de transport.

1. Rémunérer les installations solaires pour équilibrer le réseau

Aujourd’hui la vente de l’électricité produite représente encore une source de revenus importante pour les propriétaires d’installations photovoltaïques. Or, avec l’augmentation simultanée de la production solaire en Suisse et en Europe, les prix de l’électricité deviennent de plus en plus volatils. À certaines heures, lorsque de nombreuses installations produisent au même moment, les prix peuvent fortement baisser, voire devenir négatifs.

Dans ce contexte, avoir la flexibilité de ne pas injecter dans le réseau pour autoconsommer ou stocker prend de la valeur. Une installation photovoltaïque équipée d’un système de pilotage, associé à un stockage par batterie, peut adapter temporairement sa production ou sa consommation en fonction des prix du marché et des besoins du système électrique.

Cette flexibilité peut être commercialisée sur différents marchés dont celui de l’énergie de réglage. Swissgrid fait appel à de l’énergie de réglage lorsqu’il y a des fluctuations entre la production et la consommation d’électricité pour assurer une fréquence stable de 50 Hz. Aujourd’hui, la majeure partie de l’énergie de réglage utilisée en Suisse provient des centrales hydrauliques. À l’avenir, les installations photovoltaïques pourraient également contribuer davantage à cette mission. Un projet pilote est en cours. Plus d’informations dans notre article de blog: PV4Balancing: l’énergie solaire au service de la stabilité du réseau.

L’enjeu est double: renforcer les ressources disponibles pour l’exploitation sûre du réseau tout en créant de nouvelles perspectives économiques pour les propriétaires d’installations photovoltaïques.

2. Les données: la clé pour prévoir la production solaire

Combien d’électricité les installations photovoltaïques suisses produisent-elles à cet instant précis? La réponse est aujourd’hui souvent inconnue.

Bien que les prévisions de production solaire s’améliorent constamment, elles reposent encore largement sur les caractéristiques techniques des installations et sur les prévisions météorologiques. Le manque de données de production limite toutefois la précision de ces modèles.

Pour Swissgrid, des prévisions fiables sont essentielles. Elles permettent d’anticiper les écarts entre production et consommation et de réduire le recours à l’énergie de réglage nécessaire pour corriger ces déséquilibres. Une meilleure visibilité de la production photovoltaïque contribue ainsi directement à une exploitation plus efficace du système électrique.

Renforcer l’accès aux données et développer des plateformes d’échange permettront à l’ensemble des acteurs du secteur électrique de disposer d’informations plus complètes et plus actuelles. La création d’un Energy Data Hub national, avec l’intégration des données sur la production photovoltaïque, constitue à cet égard une étape importante.

Des données plus précises permettent des prévisions plus fiables. Et des prévisions plus fiables permettent de réduire les coûts liés à l’équilibrage du système, au bénéfice de l’ensemble des consommateurs.

3. Les onduleurs en soutien au maintien de la tension

Le système électrique suisse a longtemps reposé sur un nombre limité de grandes centrales électriques. Aujourd’hui, des milliers d’installations photovoltaïques décentralisées injectent de l’électricité dans le réseau. Cette transformation rend le maintien de la tension dans un plage définie plus complexe.

Une tension trop élevée peut endommager certains équipements électriques. Une tension trop faible peut quant à elle compromettre la stabilité du système. Le maintien de la tension est donc indispensable à la sécurité d’approvisionnement.

Les grandes centrales contribuent naturellement à stabiliser la tension grâce à la fourniture de puissance réactive. Lorsque la production photovoltaïque est très importante, les grandes centrales hydrauliques ne produisent plus, il devient nécessaire de trouver de nouvelles solutions pour remplir cette fonction essentielle.

Les installations photovoltaïques peuvent contribuer à ce défi. Grâce à leurs onduleurs, elles sont capables de fournir ou d’absorber de la puissance réactive et ainsi participer activement à la stabilité du réseau. Pour exploiter pleinement ce potentiel, des exigences techniques harmonisées et des réglages adaptés doivent toutefois être définis de manière coordonnée entre tous les acteurs du secteur.

La tension du réseau est souvent un sujet peu visible pour le grand public. Pourtant, elle constitue une condition indispensable à l’intégration de grandes quantités d’énergie solaire dans le système électrique.

Plus il y a de courant solaire injecté dans le réseau, plus le maintien de la tension devient exigeant – et plus il est important que le photovoltaïque y contribue lui-même. Par ailleurs, l'exploitation sûre du réseau nécessite une prévision de production fiable. Avec des milliers d'installations solaires sur les toits des maisons, c'est un défi pour tous les acteurs du secteur électrique. Le courant photovoltaïque est une composante importante du mix de production suisse, il doit aussi pouvoir être utilisé comme énergie de réglage. Cela exige un changement de mentalité, en particulier chez les propriétaires d'installations: leur installation a de la valeur même lorsqu'elle n'injecte pas de courant dans le réseau. L'intégration du photovoltaïque ne réussira que si tout le monde tire à la même corde  – des gestionnaires du réseau jusqu'aux propriétaires.

Liens

Livre blanc «Intégration du photovoltaïque compatible avec le système»