Assurer l'approvisionnement en électricité de plus en plus difficile

La garantie de l'approvisionnement en électricité pose de plus en plus de problèmes et la situation de la guerre en Ukraine n'a fait que la renforcer, sans en être la cause.

Exemple :

• En octobre, l'Allemagne a importé par moments jusqu'à 11 GW d'électricité à cause de la faiblesse des vents.
• En décembre, les réseaux n'ont pas suffi à transporter l'électricité, il a fallu faire appel à des centrales suisses et mettre à contribution les consommateurs.

Un approvisionnement stable depuis des décennies (15 min de coupures en 2020, en comparaison la France a subi 21 minutes).

La puissance assurée diminue de manière drastique

En 2010 la capacité installée était de 105 GW et à fin 2022 elle n’était plus que de 90 GW (99 GW si les objectifs ambitieux des EnR sont atteints). Si les plans de sortie du charbon/nucléaire sont maintenus, il pourrait ne rester que 70 GW à la fin de la décennie.

L'électrification fait augmenter la charge de pointe

D’après l’ENTSO-E, la charge de pointe s'élevait à 79 GW en Allemagne en 2022, et atteindra 120 GW en 2030 (soit une augmentation de 52 %). Les causes principales sont l'électrification croissante de la fourniture de chaleur et celle des transports mais aussi, la demande croissante de pompes à chaleur (33 GW en 2030) et l'augmentation de la mobilité électrique (11 GW). Ainsi, ledit pic de charge de 120 GW en 2030 serait atteint vers 18 heures à la fin d'un mois de janvier moyen à la fin 2030.

Le risque de pénurie d'approvisionnement n'est pas écarté

Si la demande d'électricité doit être couverte à 99,94% du temps, peut-on y parvenir même en cas de charge de pointe plus élevée et de réduction de la capacité assurée ?

L’hypothèse est la suivante : la charge de pointe augmente à 96 GW en 2025 et 120 GW en 2030, cependant la capacité assurée pour ces deux années est de 80 GW (+ 12 GW d’EnR si les objectifs sont tenus) et 70 GW (+20 GW d’EnR si les objectifs sont tenus). Au total, il restera un déficit d'approvisionnement de 4 GW en 2025 et de 30 GW en 2030.

Malgré le passage généralisé aux EnR, d'autres leviers de mesures sont donc  nécessaires pour stabiliser le système.

Côté offre : trois leviers pour une couverture à plus long terme, un levier à court terme

1. Importation. Mais les pays voisins potentiellement fournisseurs connaissent également des pics de demande d'électricité croissants, et donc  il est probable que seulement 10 GW seront disponibles pour les consommateurs allemands.
2. Utilisation de batteries de stockage. Les accumulateurs à batterie d'une capacité de 10 GW pourraient être installés d'ici 2030, lesquelles conviennent pour surmonter les goulets d'étranglement sur de courtes périodes.
3. La construction de nouvelles centrales à gaz. Il serait nécessaire que 21 GW de nouvelles centrales électriques fonctionnant au gaz naturel (qui peuvent également fonctionner à l'hydrogène, ce qui permettrait un switch vers cette source d'approvisionnement à terme, quand elle sera plus largement disponible, et permettra en cours du cycle de vie de ces centrales une réduction de leurs émissions de CO₂), soient raccordées au réseau d'ici 2030. Un objectif qui comblerait le risque de pénurie mais peu probable compte tenu des longs délais de planification, d'autorisation et de construction. D'ailleurs, seuls 3 GW devraient être connectés d'ici 2025.
4. Centrales à charbon existantes en fonctionnement. Maintenir les centrales existantes en service plus longtemps que prévu afin de combler ce besoin en électricité : une supposition qui parait politiquement improbable.

Côté demande : levier pour pallier les pénuries de courte durée

Selon les hypothèses, 3 GW supplémentaires pour l'électromobilité et 5 à 20 GW pour les pompes à chaleur, pourraient être économisés par les mesures suivantes :

• Une charge de point réduite à 3 GW pour l’électromobilité grâce au « Smart Charging » ou encore grâce à la charge bidirectionnelle des batteries de VE
• Une charge de pointe réduite de 5 GW pour les pompes à chaleur, dans l’hypothèse d’une déconnexion par rotation

Conclusion

En principe, il existe des leviers avec un potentiel suffisant pour que l'approvisionnement en électricité de l'Allemagne soit encore assuré en 2030. Toutefois, pour combler les éventuelles lacunes uniquement avec des leviers du côté de l'offre, il faudrait accélérer la construction de nouvelles centrales à gaz et à hydrogène ou maintenir la capacité de charbon existante en état de fonctionnement. En effet, les importations d'électricité et le stockage stationnaire sur batterie ne suffiront pas. En conséquence, un risque de déficit d’approvisionnement de 4 GW en 2025 et de 30 GW en 2030 demeure. 

Si les leviers du côté de l'offre ne suffisent pas, une gestion efficace de la demande pourrait contribuer à combler le déficit. Pour ce faire, l'Allemagne devrait toutefois faire un grand pas en avant en ce qui concerne l'introduction généralisée de compteurs intelligents et la possibilité de commander les voitures électriques et les pompes à chaleur. Quoi qu'il en soit, l'approvisionnement en électricité de l'Allemagne est sous tension.

Source: Energiewirtschaftliche Tagesfragen, 03.03.2023