Les énergies renouvelables dans le système électrique guyanais
Les priorités du gestionnaire de réseau électrique
Plus un système électrique est petit (en puissance), plus les productions sont variées et demandent des précautions particulières. C’est le cas des systèmes électriques de la Guyane, que ce soit le littoral comme les petits bourgs.
L’acceptation des énergies renouvelables sur le réseau guyanais, comme celui des autres Départements Outre-mer (DOM) passe donc par la fourniture, au-delà de l’énergie, de ces « services système », chaque source selon ses capacités.
La gestion du réseau électrique a pour objectif de :
- garantir une production d’électricité égale à la demande ;
- palier des défaillances dans la production et le réseau ;
- garantir la sécurité des personnes et des biens.
Ces missions sont dévolues au gestionnaire de réseau électrique et à de nombreux automatismes qui peuvent intervenir rapidement pour compenser des manques, ou isoler des parties en défaut, afin d’éviter que le réseau ne s’effondre, ce qui entraînerait une coupure générale. La qualité du service se mesure dans les DOM par un temps de coupure moyen de maximum 300 minutes par abonné et par an.
La plupart des « services systèmes » sont aujourd’hui rendus par le barrage de Petit Saut et par la centrale thermique de Dégrad des Cannes. Demain, en l’absence de production thermique, les énergies renouvelables devront apporter leurs pierres à l’édifice. C’est à la fois chaque source, mais aussi l’équilibre du mix énergétique qui permet de construire des services. Des organes externes peuvent également être ajoutés sur le réseau, tels que les batteries de stockage.
L’enjeu des services systèmes
Le service de premier ordre du gestionnaire de réseau électrique porte sur le réglage de la puissance produite. Certaines sources d’énergie le permettent, comme la biomasse ou l’hydraulique. Le photovoltaïque et l’éolien ne le permettent pas. Il faut alors leur ajouter un stockage batterie qui va jouer ce rôle. Ce stockage peut être sur les centrales, ou directement sur des nœuds du réseau électrique et opéré par le gestionnaire de réseau.
D’autres types de services sont attendus par le gestionnaire du réseau électrique :
- garantir en permanence l’équilibre production/demande. L’objectif est de suivre les variations, parfois brutales de la demande, auxquelles s’ajoutent les variations des énergies renouvelables intermittentes comme le photovoltaïque et l’éolien (s’ils ne sont pas pourvus de stockage), mais surtout de compenser sans coupure la perte « du plus grand groupe ». Ce besoin est actuellement de 8 MW, mais sera demain avec les énergies renouvelables de l’ordre de 10 MW ;
- suivre la courbe de charge et apporter des réserves secondaires et tertiaires. Le pilote du réseau doit pouvoir compter sur des sources de production dont il peut faire varier la puissance à la demande, à la fois pour adapter les moyens de production à la demande, mais aussi pour restaurer rapidement la réserve tournante qui aurait été consommée après le déclenchement d’un moyen de production ;
- pouvoir arrêter la production à la demande. Lorsque la production hydroélectrique est à son maximum, afin d’éviter de jeter de l’eau par les déversoirs, il faut alors arrêter d’autres productions non « fatales » (qui ont lieu de toute façon, comme le solaire). Seule la biomasse, dont le combustible est stockable, répond à ce critère.
Les autres services à rendre ont plus trait à la tenue du réseau électrique :
- assurer la tenue en tension du réseau ;
- accepter des variations de tension pour ne pas se déconnecter en période difficile, ce qui creuserait les problèmes ;
- compenser le déphasage courant/tension généré par de nombreux appareils électriques (moteurs…).
On notera que ces services, s’ils ne sont pas rendus par des sources renouvelables, peuvent l’être par des « compensateurs synchrones », qui sont de simples alternateurs tournant à vide sur le réseau.
Le cas des communes et villages isolés
Les bourgs des communes isolées de Guyane sont aujourd’hui tous alimentés et pilotés par des centrales diesel et leurs automatismes. Pour favoriser les productions renouvelables, les mêmes enjeux se posent, rendus à la fois plus prégnants et plus simples par la très petite taille des systèmes électriques et le peu de producteurs.
EDF a proposé un système de gestion de l’énergie basé sur un système de gestion de l’énergie dédié, associé à une grosse batterie. Sur les petits bourgs (Régina, Ouanary, Saül), EDF propose de déployer des centrales solaires avec stockage batterie et hydrogène.
Enfin sur les villages, il a été installé des centrales hybrides inspirées du modèle de Kaw.
Objectif et missions de l’ADEME
Dans sa mission de soutien aux énergies renouvelables, l’ADEME en Outre-mer, et particulièrement en Guyane, a intégré l’enjeu des services systèmes.
Pour approfondir le sujet
L’ADEME a étudié en 2008 les capacités d’accueil du réseau électrique guyanais.
Elle a étudié en 2015 le mix énergétique construit par les scénarios de la Programmation pluriannuelle de l’énergie (PPE) et a montré que les énergies renouvelables pouvaient apporter les services systèmes nécessaires à l’autonomie énergétique.
L’ADEME a réalisé une note technique sur les services systèmes à rendre en Zone non interconnectés (ZNI) (DOM, Corse…).
EDF Guyane met régulièrement à jour ses référentiels techniques pour intégrer ces services et a réalisé dans le cadre de la Programmation pluriannuelle de l’énergie une étude sur la pénétration des énergies renouvelables intermittentes dans le système électrique guyanais (PDF - 1.69 Mo) .
La Commission de régulation de l’énergie a publié des propositions relatives aux ZNI auxquelles appartient la Guyane (PDF - 1.34 Mo) .