Année de l'électricité en Suisse
Les contributions à l’électricité renouvelable comblent le déficit hivernal
Le déficit d’approvisionnement en électricité en hiver peut être comblé au niveau national
grâce aux énergies renouvelables et à la réduction de la consommation.
Il faut ça
- Photovoltaïque sur les bâtiments
- Photovoltaïque alpin
- Hydroélectricité de stockage
- Autres énergies renouvelables telles que l'éolien, la biomasse
- Réduction de la consommation de 20%*
* Correspond à l'augmentation moyenne de l'efficacité entre 2020 et 2050 dans les scénarios « Business as Usual » et « Mesures politiques » des Perspectives énergétiques 2050 de l'OFEN de 2013.
Et donc aussi à la valeur presque identique pour la même période du scénario « Business as "habituel" des Perspectives énergétiques 2050+ de l'OFEN à partir de 2022. Les économies plus élevées des scénarios ZÉRO des Perspectives énergétiques 2050+ reposent en grande partie sur l'efficacité plus élevée de l'électromobilité, qui est prise en compte ici séparément.
Modèle d'approvisionnement en électricité pour la Suisse 2050 - avec période hivernale
Les économies d’électricité et la construction photovoltaïque sont efficaces – elles ne suffisent pas à elles seules.
Le diagramme montre la demande mensuelle d'électricité (ligne supérieure 2050) et les types de production (colonnes empilées).
C'est un scénario, pas une prévision.
Lignes - consommation d'électricité par année
Lignes pour la consommation d'électricité en Suisse 2021 (58 TWh) et 2050 (90 TWh).
Colonnes - Types de production d'électricité. Les colonnes
grises montrent des panneaux photovoltaïques. Gris foncé : réalisé d'ici 2023, gris clair : potentiel photovoltaïque restant sur toutes les toitures.
Bleu pour l’hydroélectricité. Les flèches roses montrent ce qui manque, surtout en hiver .
En 2050, un écart hivernal de 15 TWh subsisterait avec la seule PV du bâtiment - si toute la surface potentielle des toitures en Suisse était équipée de photovoltaïque.
Mais l’écart peut être comblé – avec une source d’énergie pour l’hiver.
Pour combler l'écart
Des installations photovoltaïques supplémentaires sont nécessaires – des installations alpines, qui produisent beaucoup d'électricité en hiver.
Il fautêtre complété par diverses sources renouvelables.
Un bon mélange optimal d’énergies renouvelables est nécessaire.
Modèle d'approvisionnement en électricité pour la Suisse 2050 - avec un mix énergétique renouvelable
Un mix énergétique, domestique et avec peu d'importation, réduit le décalage hivernal
PV-bâtiment avec 35 GWp3) et PV-alpin avec 20 GWp3) avec réserves de lacs de stockage décalées (de mars-avril à décembre-janvier de 1,5 TWh) 4) réduisent le déficit hivernal à environ 4 TWh.
Ceux-ci sont couverts, entre autres, par l’importation :
- Excédents d’énergie éolienne
- Hydrogène vert
La quantité importée répond aux exigences de la loi sur l'énergie (article 2, paragraphe 3).
Les énergies renouvelables peuvent couvrir nos besoins en électricité en 2050 –
presque entièrement dans le pays
Le graphique suivant montre un scénario d'énergie par mois :
Lignes - Consommation d'électricité par année
Consommation d'électricité en Suisse en 2021 (58 TWh) et 2050 (90 TWh).
Colonnes - Types de production d'électricité.
grises : PV-bâtiment. Gris foncé : mis en œuvre avant fin 2023, gris clair : PV-bâtiment 2024-20503).
jaunes : potentiel PV alpin.
bleues : hydroélectricité provenant de centrales au fil de l'eau (bleu clair) et de stockage (bleu foncé).
vertes : centrales thermiques conventionnelles et renouvelables.
roses : importations restantes d'électricité issue d'énergies renouvelables.
Hypothèses et index du diagramme
1) Demande d’électricité en Suisse 2050 :
- Tous les consommateurs actuels 20% de réduction
- Voiture électrique : 30% du diesel/essence actuel
- PAC : 30% du fioul pour le chauffage des locaux et de l'industrie
- PAC, chauffage direct : 42 % du gaz naturel pour les chauffages des locaux et industriels
PAC = la pompe à chaleur génère de la chaleur en utilisant de l'électricité et de la chaleur ambiante.
2) Statistique énergétique globale 2021, OFEN
3) Hypothèses pour le PV
- PV sur bâtiments : BFE/B&H, 2021, scénario incitatif électricité hiver, 35 GWc = 70% du potentiel sur bâtiments réalisable
- PV alpin : Anderegg et.al. 2023, 70°, sud, biface
Les modules solaires bifaces utilisent également le rayonnement à l'arrière. Cela augmente la production du PV-Alpin grâce à la position fortement inclinée du module et à la réflexion de la lumière du soleil dans la neige.
4) Déplacement des réserves hydroélectriques de stockage de mars-avril à décembre-janvier de 1,5 TWh.
5) Conformément à la loi sur l'énergie (article 2, paragraphe 3), une importation hivernale nette de 5 TWh reste autorisée.
La nuit, les batteries et le stockage par pompage récupèrent le surplus des systèmes photovoltaïques.
Conclusions du modèle d'approvisionnement électrique 2050 avec un mix énergétique renouvelable
Il est possible de couvrir les besoins en électricité en 2050 avec des sources renouvelables.
Parallèlement à la réduction de la consommation, nous réduirons
le déficit d'électricité domestique dû à l'augmentation de la demande en 2050.
Le photovoltaïque alpin est nécessaire en hiver car il assure alors un approvisionnement fiable.
Si l'hydroélectricité de stockage déplace ses réserves de février et mars vers novembre à janvier, tout ensemble compensera le vide hivernal.
Le PV alpin est très efficace en hiver. En été, il produit moins de surplus que le photovoltaïque sur les bâtiments.
Les lacs de stockage et l’énergie éolienne en provenance d’Europe couvriront le petit écart hivernal attendu.
Si la réserve du réservoir devient trop faible en cas de conditions hivernales défavorables, les centrales thermiques produisent de l'énergie de secours. Il existe aujourd'hui une centrale électrique de secours à Birr en Suisse, qui pourrait fournir 1 TWh en hiver. D'autres sont prévus.
Jusqu’à ce que les carburants verts du Sud (hydrogène ou méthanol) soient disponibles, les combustibles fossiles seront utilisés.
Un approvisionnement en électricité toute l’année sans énergie nucléaire est possible.
La vue mensuelle est pertinente.
Cela montre quand et combien il manque. Les mois de pénurie déterminent la taille des systèmes.
Parce que la demande d’électricité est plus forte en hiver.
La disponibilité du soleil est alors au plus bas, notamment sur le Plateau.
L'offre et la demande déterminent la taille des systèmes :
elle doit être suffisante pour l'hiver. Il y a un excédent en été.
Tous les autres types de production, comme l'énergie nucléaire, sont également trop importants pour répondre aux besoins en électricité des mois d'été, car ils sont aussi dimensionnés pour répondre à la forte demande de l'hiver.
Les batteries sont bien adaptées au stockage de courte durée pour équilibrer le jour et la nuit, c'est-à-dire pendant 24 heures ou 48 heures.
Le stockage à long terme, de l’été à l’hiver, n’est possible qu’avec la production de carburants verts (hydrogène, méthanol).
Comme alternative au stockage, l'électricité peut être régulée par les onduleurs des systèmes photovoltaïques, ce qui signifie qu'aucune électricité n'est produite.