Les grands projets solaires du pourtour méditerranéen

17/11/2013
OAI : oai:www.see.asso.fr:1301:2011-5:5342

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Les grands projets solaires du pourtour méditerranéen

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	    <date dateType="Created">Sun 17 Nov 2013</date>
	    <date dateType="Updated">Thu 26 Jan 2017</date>
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REE N°5/2011 ◗ 21 LES GRANDS DOSSIERsIntroduction L'Espagne a inauguré, au début du mois d'octobre2011,unecentralesolaireàconcen- tration de grande envergure, construite par Torresol Energy, une joint venture entre le groupe espagnol SENER (60 %) et la firme Masdar des Emirats Arabes Unis (40 %). Localisée à Fuentes de Andalucia près de Séville, cette centrale, dénommée Gemaso- lar, comprend 2 600 immenses miroirs qui réfléchissent le rayonnement solaire vers un ensemble thermodynamique capable de produire en pointe 19,9 MWe. Outre le gi- gantisme de l’installation, l'originalité tient à l'utilisation de sels fondus qui permettent de lisser la production électrique sur une période allant, pendant l'été, jusqu'à 24 heures. Les plus anciens se souviennent des déboires de la centrale française Thémis construite à Targasonne au début des années 1980 et qui semblait avoir relégué pour longtemps l'énergie solaire au rang de technologie à jamais futuriste. Une réalisation telle que celle de Fuentes de Andalu- cia interpelle. Il est en effet difficile d'imaginer que des sociétés commerciales aient pu investir des sommes aussi importantes pour les seules vertus de la science. Quelque chose a donc changé et l'émergence de grands projets industriels tels que Desertec Dii ou Med- grid, venant en aval d'initiatives gouvernementales ou intergouvernementales telles que le Plan solaire maro- cain ou le Plan solaire médi- terranéen de l'Union pour la Méditerranée, montre que les énergies renouvelables, solaire ou éolienne, ne peu- vent plus être considérées comme de simples outsiders, ou comme des faire valoir. Nous savons qu’il y a dé- bat, parce que ces formes d'énergie,transforméesenélectricité,demeu- rent chères et sont par nature intermittentes. La REE a consacré en avril 2010 un dossier sur l'énergie photovoltaïque qui a permis de prendre la mesure des coûts mais aussi des progrès réalisés ou à venir. D'autres dossiers viendront faire le point sur les technologies dites à concentration et sur les éoliennes qui, l'une comme l'autre, ont considérablement évolué au cours des 20 dernières années et continuent de progresser. Mais le problème ne se résume pas à une question de coût de production des MWh. Comme l'exemple du pourtour méditerranéen le montre, c'est l'ensemble du système électrique qu'il faut considérer dans une optique de développement économique et social des pays concernés. Le pourtour méditerranéen est l'une des régions les plus importantes dans l'histoire du monde et constitue le point de départ de la civilisation occidentale. Tour à tour « lac romain », « lac chrétien », « lac musulman », puis « lac multi-confessionnel », la Méditerranée était historique- ment un lieu d'échanges privilégiés dont avaient su tirer parti les grands empires grecs, carthaginois, latins, byzan- tins, ottomans etc. sans oublier la République de Venise. L'ouverture du commerce vers l'océan et les horizons plus lointains était venue remettre en cause la primauté de ce bassin d'échanges économiques et culturels. Au cours des dernières années, l'énergie est apparue comme la denrée moderne d’un commerce méditerra- néen revigoré, au point de représenter 50 % des achats des pays du Nord. Les achats de pétrole et de gaz en ont été pour l'essentiel à l'origine. Depuis deux ans environ, un nouveau concept, fondé sur le développement des Les grands projets solaires du pourtour méditerranéen Jean-Pierre Hauet Associate Partner KB Intelligence Membre émérite de la SEE 22 ◗ REE N°5/2011 LES GRANDS DOSSIERs Introduction énergies solaire et éolienne, est né, résultant de la com- binaison de plusieurs facteurs : • La volonté de réduire les émissions de CO2 par une utilisation plus large des énergies renouvelables, • Les progrès techniques réalisés dans le domaine de la production d'électricité d'origine solaire à concen- tration (thermique ou photovoltaïque) et dans le do- maine du transport d'électricité à longue distance, notamment par des liaisons longues distances à courant continu utilisant des transistors de puissance (HVDC), • La volonté politique de resserrer les liens entre les pays du Nord et ceux du Sud, • Plus récemment, la catastrophe de Fukushima, qui interpelle sur l'aptitude des pays en développement à maîtriser les technologies du nucléaire. Les grands projets solaires du pourtour méditerranéen ont souvent été caricaturés. L'une des raisons en est qu'ils ont été présentés comme se résumant à l'implantation massive de panneaux solaires en zone désertique avec des liaisons électriques transméditerranéennes venant alimenter les pays du Nord, dans des conditions éco- nomiques et politiques faciles à mettre en cause. Des calculs infantiles sur la surface de Sahara qui serait né- cessaire à l'alimentation de l'Europe ont été publiés. La réalité est plus subtile. Il faut tout d'abord prendre en compte le besoin fondamental des pays du Sud à s'équiper d'un potentiel de production d'électricité qui ne soit pas exclusivement fondé sur les hydro- carbures. Avec des durées d'ensoleille- ment atteignant 3 500 h dans le Sud algérien (contre 1 650 à Paris), grâce à des systèmes de poursuite automatisés bien adaptés au cas du rayonnement di- rect, grâce aussi aux perspectives qu’of- frent les sels fondus pour le stockage, la solution solaire, thermodynamique ou photovoltaïque, est bien moins écono- miquement décalée que beaucoup le pensent, sans oublier les éoliennes qui, dans certaines régions privilégiées (dé- troit de Gibraltar par exemple) peuvent tourner 4 000 heures par an, contre 1 800 heures en Allemagne. Par ailleurs, les pays du Sud ont be- soin de réseaux locaux de transport et de distribution de l'électricité pour assu- rer dans de bonnes conditions l’alimentation des po- pulations. Mais il y a aussi, comme entre les pays de la plaque européenne, des synergies à dégager en dé- veloppant les interconnexions entre les réseaux locaux du Sud de la Méditerranée. Les progrès réalisés dans le domaine des liaisons électriques à courant continu, permettent de répondre à des situations très variées et en particulier de s'affranchir de la nécessaire syn- chronisation dans le cas de l'interconnexion de deux réseaux. Si l'on admet que l'alimentation des pays du Sud justifiera dans des proportions non marginales le re- cours à l'énergie solaire, alors se trouve posée de façon naturelle la question de l'opportunité de développer des interconnexions avec les pays du Nord, lesquelles sont aujourd'hui extrêmement limitées (2 x 700 MW en courant alternatif entre l'Espagne et le Maroc fonc- tionnant pour l'essentiel dans le sens Nord-Sud). De telles interconnexions ne doivent pas être analysées comme un transport de masse de l'électricité mais comme l'exploitation de complémentarités, liées no- tamment aux différences de courbes de charge. Cette exploitation permet de valoriser au mieux un potentiel de production d'électricité décarbonée localisé au Sud, de la même façon que les Pays-Bas, historiquement dépendants des hydrocarbures pour leur production d'électricité, tirent à présent avantage de la produc- tion hydraulique norvégienne grâce à la liaison à courant continu HVDC de 580 km mise en service en 2008, et dont la capacité atteint 700 MW. De son côté, le câble SK4 de 700 MW éga- lement, dont l'achèvement est prévu pour 2014, entre la Norvège et le Da- nemark, permettra de réduire l'appel aux centrales à charbon dans ce pays et de mieux valoriser l'électricité d'ori- gine éolienne qui y est produite. Le présent dossier vise à donner au lecteur quelques points de repère pour la compréhension de cette pro- blématique. Antoine-Tristan Mocilnikar y expose l'enjeu de ces grands projets en tant qu'éléments structurants de la politique française en Méditerranée. André Merlin et Hervé Pouliquen ex- pliquent comment les grands réseaux électriques pourront à l'avenir s’organi- ser pour donner corps à un dévelop- Jean-Pierre HAUET est ancien élève de l’Ecole Polytechnique et Ingénieur du corps des mines. Il a occupé différentes positions dans l’Administration, en particu- lier celle de rapporteur général de la Commission de l’Energie du Plan. Il a dirigé le centre de recherches de Marcoussis d’Alcatel avant d’être nommé directeur Produits et Techniques de Cégélec puis Chief Technology Officer d’Alstom. Depuis 2003, il est Associate Partner de KB Intel- ligence, spécialisé dans les ques- tions d’énergie, d’automatismes industriels et de développement durable. Il préside l’ISA-France, section française de l’ISA (Instru- mentation, Systems & Automation Society). Il est membre émérite de la SEE et membre du comité de publication de la REE. REE N°5/2011 ◗ 23 LES GRANDS DOSSIERsIntroduction pement énergétique durable des pays méditerranéens. Jean-Luc Thomas explique comment la technique de l'électronique de puissance et des grands réseaux rend possibles, techniquement et économiquement, ces grands projets. Enfin, une équipe algérienne de l'univer- sité Bechar, apporte sa contribution à l'optimisation des systèmes en montrant l'intérêt d'un recours approprié aux systèmes de poursuite du soleil. Le pari aura été gagné si, d'ici quelques années, il apparait que la combinaison des électricités d’origines conventionnelles et solaires, présente de telles possibi- lités de développement et de coopération entre les na- tions, qu'elle est de nature à faire sortir la Méditerranée de son statut de lac de transit pour en faire à nouveau un bassin d'échanges qui sera l'illustration la plus tangi- ble d'un dialogue Nord/Sud réussi. ■ Les grands projets solaires du pourtour méditerranéen Introduction Par Jean-Pierre Hauet.......................................................................................................................................................................p. 21 Le Plan solaire méditerranéen : projet phare de l'Union pour la Méditerranée Par Antoine-Tristan Mocilnikar...................................................................................................................................................p. 24 Medgrid : Une initiative industrielle majeure pour les réseaux électriques méditerranéens Par André Merlin et Hervé Pouliquen.....................................................................................................................................p. 29 Les technologies de liaisons à courant continu pour l'interconnexion des réseaux électriques du pourtour méditerranéen Par Jean-Luc Thomas, Gilbert Bergna et Maialen Boyra...................................................................................................p. 38 Performances de la poursuite solaire à deux axes dans un système photovoltaïque. Application dans le Sud-ouest algérien Par Mhamed Rebhi, Ali Benatiallah, Abderrahmane Belghachi, Mabrouk Sellam, Boufeldja Kadri................p. 58 les articles