Figure 1. L'énergie solaire est intermittente et n'est pas fiable sans système de stockage de l'énergie en raison de la couverture nuageuse et des heures de soleil limitées.[1]

L'électricité intermittente est une énergie électrique qui n'est pas répartissable en raison de facteurs externes qui ne peuvent être contrôlés, produite par des sources d'électricité dont les conditions varient sur une échelle de temps assez courte. Les sources d'électricité intermittente comprennent l'énergie solaire,[2] l'énergie éolienne,[3] l'énergie marémotrice et l'énergie des vagues des océans.[4] Bien que l'énergie solaire et l'énergie marémotrice soient assez prévisibles (longueur des jours, régimes climatiques, cycles des marées), elles restent intermittentes car la période pendant laquelle l'électricité peut être créée est limitée. En raison de cette production électrique variable, ces sources sont considérées non répartissable, ce qui signifie que leur production électrique ne peut pas être utilisée à tout moment pour répondre aux demandes d'électricité fluctuantes des sociétés.

L'intermittence peut être limitée ou même surmontée par l'utilisation du stockage de l'électricité, qui est un domaine de recherche qui se développe très rapidement. Ces sources intermittentes peuvent stocker leur électricité pour une utilisation ultérieure, et une fois que ce couplage sera perfectionné, les possibilités seront vraiment illimitées.[5] Tesla motors produit déjà en masse de tels dispositifs de stockage d'énergie, qui peuvent exploiter l'énergie solaire intermittente en se connectant aux panneaux solaires, permettant ainsi aux propriétaires d'utiliser leur énergie solaire à des heures autrement inutilisables. Les propriétaires de ces dispositifs peuvent éviter de payer l'électricité aux heures de pointe et bénéficier d'une source d'électricité fiable à tout moment, même en cas de panne de courant.[6]

Les sources intermittentes les plus courantes et les plus contributives sont l'éolien et le solaire. Elles sont examinées un peu plus en détail ci-dessous.

Énergie solaire

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L'énergie solaire est intermittente et souvent non répartissable. L'énergie solaire fournie à la Terre n'est pas la même en tout lieu et est également affectée par la couverture nuageuse. Cependant, la raison principale pour laquelle l'énergie solaire est intermittente est le fait que le soleil ne brille pas pendant toutes les heures de la journée à un endroit donné.[7] Il est donc impossible d'utiliser cette ressource de manière fiable pour la production d'électricité sans recourir au stockage d'électricité.

Étant donné que la longueur des jours et les effets météorologiques sont assez prévisibles, il existe des centrales électriques qui utilisent le stockage de la chaleur de l'énergie solaire afin de produire de l'énergie lorsque le soleil ne brille pas.

Énergie éolienne

Figure 2. L'énergie éolienne est intermittente car elle dépend de nombreux facteurs externes et incontrôlables.[8]
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L'énergie éolienne est considérée comme hautement intermittente et non répartissable parce qu'il s'agit d'une source d'énergie variable, ce qui signifie que sa production électrique dépend de nombreux facteurs, tels que la vitesse du vent, la densité de l'air, les caractéristiques de l'éolienne et d'autres encore. Tous ces facteurs changent également en fonction de l'emplacement du site. La vitesse du vent doit aussi être maintenue dans une certaine gamme (en fonction de l'éolienne), supérieure à 3,5 m/s pour produire de l'électricité, et inférieure à 25 m/s pour éviter d'endommager l'éolienne.[9] En tenant compte de l'intermittence de plusieurs parcs éoliens, il serait logique que la fiabilité augmente quelque peu, mais cela ne semble pas être le cas.[10]

L'énergie éolienne est la source d'énergie primaire qui nécessite le plus d'options de stockage d'énergie de haute qualité. Une option, le stockage d'énergie par air comprimé, semble particulièrement prometteuse.

Énergie marémotrice

Figure 1: À marée basse, l'eau stockée s'écoule du réservoir vers la mer et fait tourner les turbines.[11]
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L'énergie marémotrice exploite l'énergie de la force des marées et de l'action des vagues afin de générer de l'électricité. Contrairement à d'autres flux d'énergie primaire, il s'agit d'une source d'énergie prévisible car les marées se produisent à des moments prévus.[12] Cette prévisibilité présente un avantage par rapport à l'énergie éolienne et à l'énergie solaire, car le soleil peut briller ou non un jour donné et le vent ne souffle pas toujours dans la mesure attendue. L'énergie marémotrice n'est toujours pas une source d'électricité répartissable car elle est disponible lorsque la nature la fournit, et pas nécessairement lorsqu'elle est nécessaire.[13]

Références

  1. Wikimedia Commons [Online], Available: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/45/Giant_photovoltaic_array.jpg
  2. Renewable Energy World, Solar Intermittency: How Big is the Problem? [Online], Available: http://www.renewableenergyworld.com/articles/2011/11/solar-intermittency-how-big-is-the-problem.html
  3. DASH, Meteorologically Defined Limits to Reduction in the Variability of Outputs from a Coupled Wind Farm System in the Central US [Online], Available: http://dash.harvard.edu/bitstream/handle/1/10981611/Meteorologically%20defined%20limits%20to%20reduction%20in%20the%20variability%20of%20outputs%20from%20a%20coupled%20wind%20farm%20system%20in%20the%20Central%20US_1.pdf?sequence=6
  4. EDF Energy, Wave power is intermittent but tide power is predictable [Online], Available: http://www.edfenergy.com/energyfuture/energy-gap-reliability/marine-and-the-energy-gap-reliability
  5. Renewable Energy World, Solar Power and Energy Storage: Pairing Technologies Vital to Our Future [Online], Available: http://www.renewableenergyworld.com/articles/2013/09/solar-power-and-energy-storage-pairing-technologies-vital-to-our-future.html
  6. Tesla, Powerwall [Online], Available: http://www.teslamotors.com/powerwall
  7. Renewable Energy World, Solar Intermittency: How Big is the Problem? [Online], Available: http://www.renewableenergyworld.com/articles/2011/11/solar-intermittency-how-big-is-the-problem.html
  8. Wikimedia Commons [Online], Available: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0d/Darling_Wind_Farm.jpg
  9. DASH, Meteorologically Defined Limits to Reduction in the Variability of Outputs from a Coupled Wind Farm System in the Central US [Online], Available: http://dash.harvard.edu/bitstream/handle/1/10981611/Meteorologically%20defined%20limits%20to%20reduction%20in%20the%20variability%20of%20outputs%20from%20a%20coupled%20wind%20farm%20system%20in%20the%20Central%20US_1.pdf?sequence=6
  10. David JC McKay, Sustainable energy - without the hot air [Online], Available: http://www.inference.phy.cam.ac.uk/withouthotair/c26/page_187.shtml
  11. Strathclyde University/Energy Authority of New South Wales
  12. EMEC. (Accessed July 30, 2015). Marine Energy [Online], Available: http://www.emec.org.uk/marine-energy
  13. Vision of Earth. (Accessed July 30, 2015). How can renewables deliver dispatchable power on demand? Available: http://www.visionofearth.org/industry/renewable-energy/renewable-energy-review/how-can-renewables-deliver-dispatchable-power-on-demand