Centrale électrique virtuelle
Le concept de centrales électriques virtuelles (VPP) bouleverse l'idée plus traditionnelle consistant à s'appuyer sur des centrales électriques centralisées (souvent émettrices de CO₂) pour garantir une production d'électricité prévisible et fiable. À mesure que de plus en plus de petits et grands producteurs d'électricité indépendants font leur apparition, l'énergie solaire, l'énergie éolienne et d'autres sources d'énergie renouvelables (SER) ont pénétré le réseau électrique dans toute l'Europe, ouvrant la voie à la transition vers une infrastructure énergétique propre et durable. Cependant, l’intégration de ces ressources énergétiques distribuées (RED) dans le réseau pose plusieurs défis liés à la congestion du réseau de transport et/ou à la stabilité de la tension et de la fréquence ; les énergies renouvelables, en particulier, posent des problèmes de fiabilité en raison de leur nature incertaine et intermittente. Cette énergie propre a bouleversé le réseau électrique et rendu nécessaire la mise en place de nouveaux modèles et de nouvelles solutions pour leur intégration. Un VPP regroupe de nombreuses DER dispersées et indépendantes en un seul acteur opérationnel qui agit comme une centrale électrique traditionnelle, dotée d’une capacité de production similaire et importante, ce qui lui permet de participer aux marchés du système électrique (de gros et de détail) ou de vendre des services à l’opérateur. Une centrale électrique virtuelle (VPP) représente ainsi un portefeuille flexible de ressources énergétiques décentralisées (DER) permettant aux petits acteurs du réseau électrique (c’est-à-dire les consommateurs, les producteurs, les prosommateurs ou toute combinaison de ceux-ci) de s’engager sur les marchés de l’électricité et de fournir des services au réseau. Centrale électrique virtuelle (IRENA, 2019) Les VPP peuvent faciliter l’intégration des énergies renouvelables (ER) en fournissant au réseau principal des services de flexibilité tant du côté de la demande que de l’offre. Les VPP peuvent agréger des ressources de réponse à la demande ou des unités de stockage d’énergie répondant aux besoins du réseau (flexibilité du côté de la demande), ainsi qu’intégrer des unités à réponse rapide telles que des condensateurs et des batteries, aux côtés de centrales de cogénération et de biogaz afin d’optimiser la production d’électricité (flexibilité du côté de l’offre). Grâce à ces deux types de services essentiels, les centrales électriques virtuelles peuvent apporter des avantages concrets, tels que (IRENA, 2019) : Soutenir l’exploitation du réseau grâce à divers services auxiliaires La gestion de la demande et le décalage de la charge en temps réel en fonction des signaux de prix afin de réduire la demande de pointe – ce qui justifie économiquement le report des investissements dans les infrastructures des réseaux de transport et de distribution Fournir des services d’équilibrage et répondre aux besoins de montée en puissance via des plateformes d’optimisation afin de compenser les fluctuations de la production variable issue des énergies renouvelables L’augmentation de la flexibilité locale au niveau du réseau de distribution, lorsqu’un marché régional de la flexibilité est en place La réduction du coût marginal de l’électricité En réduisant ou en décalant la charge pendant les pics de demande afin d’éviter de recourir à de grandes centrales électriques (à combustibles fossiles) pour répondre à une faible demande en électricité à un coût élevé, ou En remplaçant complètement la centrale de pointe par la mobilisation des ressources décentralisées (DER) agrégées et des batteries chargées Optimiser les investissements dans les infrastructures du réseau électrique En réalisant des économies sur les coûts liés à l’ajout de nouvelles capacités et/ou au renforcement du réseau grâce à la mise à disposition d’une capacité de réserve opérationnelle en temps réel provenant de ressources décentralisées (DER) déjà raccordées, tout en leur procurant des revenus supplémentaires par le biais de leur participation aux marchés auxiliaires lorsque cela s’avère nécessaire. Problèmes à résoudre Renforcer la stabilité et la fiabilité du réseau Demande croissante d’intégration des sources d’énergie renouvelables Marché restreint Demande énergétique croissante et en mutation Augmentation des coûts et des émissions liés à l'approvisionnement énergétique actuel Exigence d’une plus grande résilience et flexibilité du réseau
