Transition énergétique : les Etats-Unis misent sur les réseaux intelligents

(AP Photo/Noah Berger)

Alors qu'en France le débat sur la transition énergétique vers les énergies renouvelables n'est toujours pas terminé, les Etats-Unis investissent massivement dans le solaire et l'éolien. Comment les "réseaux intelligents" à base d'énergies renouvelables sont-ils en voie de transformer radicalement la donne énergétique américaine ?

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Le terme de transition énergétique est en vogue en France, et bien qu'il renvoie à de nombreuses annonces gouvernementales devant se réaliser dans le futur, il n'est relié à rien de bien concret en 2015 : les énergies renouvelables sont très peu développées, le réseau électrique est entièrement centralisé et basé à 75% sur l'énergie nucléaire. Ailleurs dans le monde, les énergies renouvelables sont en plein essor, les "sorties du nucléaire" s'enchaînent — surtout depuis la catastrophe de Fukushima de 2011. Les Etats-Unis sont désormais un moteur mondial de cette transition énergétique basée sur des "énergies propres" et la création de "smart-grids" (réseaux de transport et de distribution électrique intelligents) à grande, moyenne ou petite échelle. Balade au "pays de l'innovation et de la transition énergétique concrète".

Un plan fédéral ambitieux

Depuis 2009, le Congrès américain a voté  des aides et incitations aux particuliers et aux entreprises pour la production d'énergies renouvelables, et ce, de façon massive. 18 milliards ont donc été investis par l'Etat fédéral, et depuis lors, la part de l'éolien et du solaire photovoltaïque ne cesse d'augmenter dans la production énergétique américaine. La production photovoltaïque a atteint 12,8 TWh aux Etats-Unis en 2012, soit une augmentation de plus de 140 % par rapport à l’année précédente, quand l'éolien est devenu numéro un de cette filière dans le monde, fin 2014, avec une capacité de 65 879 MW, l’équivalent des besoins d’électricité de plus de 15 millions de foyers américains, soit plus de la moitié de toute la production électrique française (128 MW). 

Réseaux intelligents énergétiques "maillés"

Le développement des énergies renouvelables ne peut pas se faire de la même manière qu'avec les énergies fossiles ou le nucléaires pour une raison simple, qui est celle de l'intermittence. Le soleil est invisible la nuit, et le vent n'est pas permanent.  Le principe des smart-grids est donc incontournable pour produire et distribuer ces énergies intermittentes sans coupure pour l'usager. Les réseaux de distribution électrique intelligents, transportent donc à la fois de l'électricté et de l'information. Quel est l'objectif ? A partir de capteurs, d'enregistrements en temps réel de la consommation, sur des "réseaux maillés", l'électricité produite (le plus localement possible pour éviter les pertes sur de grandes distances) est répartie en fonction des besoins et de l'état de la production, du stockage de l'énergie. L'idée principale est de parvenir à une répartition optimale, s'adaptant en permanence à l'offre et à la demande sur le réseau.
<p>Panneaux photovoltaïques de la "Coopérative électrique des jardins communautaires solaires". Les adhérents achètent les panneaux et les mettent en partage de production : le prix final de l'énergie est dépendant de la production des panneaux partagés.</p>

Panneaux photovoltaïques de la "Coopérative électrique des jardins communautaires solaires". Les adhérents achètent les panneaux et les mettent en partage de production : le prix final de l'énergie est dépendant de la production des panneaux partagés.

(AP Photo/Jim Mone)

Cette obligation d'innovation grâce aux smart-grids avec la transition énergétique a été actée aux Etats-Unis par un plan national, le "Spur Transition to Smart Energy Grid" (Incitation à la transition énergétique par les réseaux intelligents), dont le financement d'Etat est de 3,4 milliards de dollars. L'Institut américain de recherche sur la production électrique estime que les économies avec ces nouveaux systèmes pourraient atteindre 20 milliards de dollars par an en 2030.

Production locale d'électricité : les "fermes vertes"

Effectuer une véritable transition énergétique efficace ne peut pas se faire avec le simple remplacement des énergies fossiles ou nucléaires par des énergies renouvelables. Les Etats-Unis l'ont bien compris, et adaptent leur législation pour permettre l'émergence d'une production d'énergie verte décentralisée.

L'obligation de dérégulation est indispensable (à l'instar d'Internet), puisque tous les producteurs, des plus gros aux plus petits doivent pouvoir participer à injecter de l'électricité dans le réseau. C'est ainsi que des fermes de production électrique (en éolien ou en solaire photovoltaïque) voient le jour, pouvant alimenter des dizaines de milliers de foyers. Les particuliers peuvent également participer aux smart-grids de leur secteur, ou même se constituer en coopératives. La production personnelle d'énergie est grandement incitée dans ce cadre : plus d'acteurs de production participent, plus le réseau peut "s'équilibrer" facilement.
Le 30 avril 2015, Elon Musk, PDG de Tesla, présente la batterie PowerWall, pour le stockage solaire domestique
Le 30 avril 2015, Elon Musk, PDG de Tesla, présente la batterie PowerWall, pour le stockage solaire domestique
(AP Photo/Ringo H.W. Chiu)

Elon Musk, le fondateur de PayPal et désormais patron de l'entreprise Tesla, spécialisée dans la conception et la vente de voitures électriques, ne s'y est pas trompé : il commercialise depuis peu une batterie à usage domestique, pour stocker l'énergie des panneaux solaires. 7 ou 10 Kwh pour 3000 à 3500 dollars : avec cette batterie PowerWall (qui s'accroche au mur) le coût du stockage électrique est divisé par dix avec ce qu'il se fait actuellement, et la possibilité pour les particuliers de consommer leur propre électricité, comme de la partager, devient très aisée. Apple, l'entreprise high-tech, s'est engagée sur la voie des énergies propres et des réseaux intelligents. La firme californienne, alliée à un spécialiste du secteur de l'énergie, va investir près de 850 millions de dollars pour créer une ferme solaire, alimentant son data Center, un campus, et… 60 000 foyers.

En 10 ans, le coût du kWh éolien terrestre a baissé de 40% et celui de la production des systèmes photovoltaïques de 60%. Mais la France, avec ses 40% de bâtiments résidentiels neufs équipés de chauffages électriques, représente la moitié du parc de chauffage électrique européen ! La transition énergétique annoncée par le président français  en vue de la conférence sur le climat en décembre 2015 — si elle ne veut pas rester lettre morte, devra donc passer par un changement radical d'approche sur la consommation d'énergie électrique, et surtout par une nouvelle réglementation, ainsi qu'un nouveau modèle de production. Tout cela ne sera possible que grâce aux smart-grids. Avec comme horizon possible, la disparition des énergies fossiles et nucléaires. Pour une énergie partagée et propre.