La Californie vient d’utiliser 100% d’énergies renouvelables, mais les énergies fossiles ne s’épuisent pas encore

Par un doux dimanche après-midi, la Californie a franchi une étape historique dans sa quête d’énergie propre. Le soleil brillait, le vent soufflait et le 8 mai, le pays produisait suffisamment d’électricité renouvelable pour répondre à 103 % de la demande des consommateurs. Il a dépassé de 99,9 % le record établi une semaine plus tôt.

Les experts en énergie disent que la chute des records est un signe de progrès significatif dans les énergies renouvelables. Cependant, cela ne signifie pas que les combustibles fossiles sont hors de propos.

Même lorsque le record a été battu, les centrales électriques au gaz naturel en Californie fonctionnaient toujours.

Car malgré la croissance spectaculaire des énergies renouvelables, il n’est toujours pas possible de fermer le gaz naturel en Californie. La raison en est une période difficile : lorsque le soleil se couche et que les fermes solaires cessent de produire. La Californie doit remplacer cette énergie rapidement et en douceur par d’autres sources, telles que l’hydroélectricité et le gaz naturel.

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À cette fin, le pays construit rapidement de grands projets de batteries afin que l’énergie produite pendant la journée puisse être stockée pour être utilisée au coucher du soleil. Cependant, c’est encore une petite partie de ce qui est nécessaire.

C’est un signe que même si la Californie et plus d’une douzaine d’États travaillent vers des objectifs à long terme de 100% d’énergie propre toute l’année, l’élimination des combustibles fossiles n’est pas une tâche facile.

“Leur rôle ne disparaîtra pas tant que nous n’aurons pas un substitut au service fourni par la production de gaz naturel”, déclare Arne Olsen, associé principal chez Energy + Environmental Economics, un groupe de réflexion. “La bonne nouvelle est que vous pouvez aller très loin si vous ajoutez de l’énergie éolienne et solaire et des batteries à notre réseau actuel.”

Comment la Californie a atteint 100% d’énergie renouvelable

Le printemps est la saison idéale pour les énergies renouvelables en Californie. Les jours s’allongent, donc l’énergie solaire est en hausse. L’énergie éolienne et hydraulique se déplace des barrages et les climatiseurs n’ont pas été allumés en raison des basses températures, de sorte que la demande d’électricité est encore relativement faible.

Le 30 avril, l’opérateur de système indépendant (ISO) de Californie, qui dessert environ 80 % de l’État, disposait d’environ une heure d’électricité solaire, éolienne, géothermique et de petite hydroélectricité pour répondre à l’ensemble de sa demande. Région Plus d’électricité a été produite que nécessaire à l’époque, donc une partie a été exportée vers d’autres pays occidentaux.

“C’est une grande réussite car cela montre que si vous pouvez le faire en une heure, vous pouvez le faire à long terme”, a déclaré Mark Rothleder, vice-président senior de l’ISO de Californie.

En raison de l’expansion spectaculaire des fermes solaires, les records sont tombés au printemps ces dernières années. L’énergie renouvelable, y compris les panneaux solaires sur les toits des bâtiments, a plus que triplé dans l’État depuis 2005. En 2019, 63% de l’électricité de l’État provenait de sources sans carbone, notamment les énergies renouvelables, l’hydroélectricité et l’énergie nucléaire.

Pourquoi les centrales au gaz naturel fonctionnaient encore

Cependant, au moment de la chute record, les centrales électriques au gaz naturel produisaient environ 10% de l’électricité exportée du réseau ISO de Californie, y compris l’électricité exportée de l’État. En effet, ces centrales électriques sont toujours cruciales pour que les lumières s’éteignent plus tard dans la journée.

Lorsque le soleil se couche, l’énergie solaire disparaît rapidement du réseau, ce qui signifie que les gestionnaires de réseau doivent utiliser d’autres sources d’électricité. Il doit y avoir un équilibre délicat entre l’offre et la demande afin que l’ensemble du système ne tombe pas en panne.

La Californie utilise généralement l’hydroélectricité, les importations d’autres États et les centrales électriques au gaz naturel pour remplacer l’énergie solaire au coucher du soleil. Cependant, la plupart des grandes usines de gaz naturel sont d’énormes installations industrielles qui ne sont pas conçues pour être mises en marche rapidement. Beaucoup prennent 4 à 8 heures pour s’allumer, ils doivent donc être opérationnels pendant la journée pour être utilisés au coucher du soleil.

“Nous les ramenons aussi loin qu’ils peuvent aller”, déclare Rothleder. “Tout ce qui est en dessous, nous devrions les éteindre. Mais la décision est que si vous les éteignez, vous n’en aurez peut-être plus besoin quelques heures plus tard.”

Cela signifie que même s’il y a beaucoup d’énergie solaire pendant la journée, le gaz naturel fait toujours partie de la source d’énergie. En fait, certains jours, on dit aux fermes solaires de s’éteindre parce qu’il y a tout simplement trop d’énergie dans le réseau.

La Californie s’efforce d’économiser davantage d’énergie renouvelable produite pendant la journée afin qu’elle soit disponible plus tard dans la soirée. De grands projets de batteries émergent dans l’État et le stockage d’énergie en Californie a été multiplié par 20 au cours des deux dernières années et demie seulement.

“Plus nous obtenons de stockage en ligne pouvant être rechargé à l’énergie solaire, meilleures sont nos chances de garantir que lorsqu’un pays a le plus besoin d’électricité, il est le plus propre”, déclare Shannon Eddy, PDG de Large. -Association Solaire Échelle.

Les combustibles fossiles sont susceptibles de durer des décennies

Cependant, les batteries ne représentent qu’un petit pourcentage de l’énergie nécessaire au coucher du soleil, tout au plus quelques pour cent. Ainsi, même avec les objectifs ambitieux de l’État en matière de changement climatique, l’industrie du gaz naturel verra bientôt une issue.

“Nous sommes très attachés aux nouvelles technologies et à l’innovation, ainsi qu’à l’empreinte carbone du réseau”, a déclaré Alex Makler, vice-président directeur de Western Calpine Corporation, qui exploite plusieurs usines de gaz naturel en Californie. “Mais il y a certaines choses que le parc de gaz naturel fait très bien et qui ne peuvent pas être remplacées facilement ou économiquement pour le moment.”

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La centrale électrique au gaz naturel vieillissante, Scattergood Generating Station en Californie du Sud, pourrait devenir un nouveau projet d’hydrogène renouvelable. Les entreprises de combustibles fossiles cherchent des moyens de rester à flot alors que la Californie se dirige vers une énergie propre.

Des études portant sur la manière dont la Californie peut atteindre une électricité 100 % sans carbone d’ici 2045 montrent que le gaz naturel jouera son rôle pendant des décennies. Selon la propre analyse du pays, la plupart des centrales électriques au gaz naturel continueront de fonctionner en 2045, même si l’objectif est atteint.

La raison en est que la loi stipule que 100% des ventes d’électricité au détail doivent être décarbonées, ne couvrant que la capacité qui atteint les clients. La Californie produit plus d’électricité car environ 15 % de la capacité qu’elle produit est perdue dans le transport avant d’être vendue.

Cela signifie que les centrales électriques au gaz naturel pourraient techniquement continuer à fonctionner en 2045, lorsque l’État atteindra le seuil de référence de 100 %, car il existe un écart, ce qui signifie qu’environ 15 % de l’électricité produite n’a pas à être sans carbone. .

Aujourd’hui, les centrales électriques au gaz naturel sont généralement de moins en moins utilisées à mesure que les énergies renouvelables se développent en Californie, ce qui signifie moins de revenus pour ces entreprises. Cependant, sur le marché national de l’énergie, les centrales électriques ne sont pas seulement payées pour l’électricité qu’elles produisent, mais simplement pour être prêtes lorsque l’État en a le plus besoin. Les stations de gaz naturel comptent de plus en plus sur ce flux de revenus.

“Nous nous attendons à ce que le rôle des producteurs de gaz naturel continue de croître”, a déclaré Makler. “Qu’ils passent de la fourniture de la majeure partie de leur électricité à la fourniture d’un produit d’assurance – une capacité prête à fonctionner.”

Cependant, les entreprises californiennes de combustibles fossiles savent que leur temps est compté. Chez Calpine, Makler dit qu’ils travaillent sur des projets qui transformeraient les projets de gaz naturel en sources d’énergie sans carbone. Un projet pilote couvrirait les émissions de CO2 avant qu’elles ne contribuent au réchauffement climatique. Ils souhaitent également utiliser de l’hydrogène renouvelable en plus du gaz naturel dans certaines de leurs installations.

Que faudrait-il pour que la Californie renonce aux énergies fossiles ?

Les experts en énergie affirment que les énergies renouvelables et le stockage apporteront à la Californie et à d’autres États un long chemin vers une électricité sans carbone.

“Nous devrions faire tout ce que nous pouvons pour produire une énorme quantité d’énergie solaire, une énorme quantité de vent, une énorme quantité de stockage d’énergie, et cela nous amènera à au moins 90 % d’un réseau propre”, déclare Mark Specht, directeur de Western . note le responsable de l’énergie à l’Union of Concerned Scientists. “Ce sont vraiment les derniers 5 à 10% où ça va devenir beaucoup plus difficile.”

La Californie pourrait avoir besoin de nouvelles technologies pour éliminer complètement les combustibles fossiles. Les projets de stockage d’énergie peuvent prendre des jours au lieu d’heures lorsqu’il fait nuageux pendant une longue période sans vent ni vent. L’énergie éolienne pourrait jouer un rôle plus important car elle produit une électricité plus fiable le soir.

Cependant, la Californie doit utiliser les énergies renouvelables à un rythme sans précédent pour atteindre son objectif. Les projets d’énergie solaire et éolienne doivent être construits 3 fois plus vite qu’aujourd’hui. Les projets de batteries doivent être construits 8 fois plus vite. Actuellement, les différends commerciaux et les pénuries de la chaîne d’approvisionnement menacent déjà de ralentir le développement du pays.

“Nous devons trouver un moyen de nous débarrasser du gaz”, déclare Eddy. “Nous allons dans la bonne direction et je suis presque sûr que nous y arriverons, mais cela peut prendre un certain temps.”

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