Superchargement d’énergie propre: connectivité du réseau électrique en Occident

Une plus grande coordination entre les États pourrait permettre d’économiser la région jusqu’à 3,25 milliards de dollars par an en coûts de système énergétique

Une nouvelle étude dirigée par des chercheurs de l’Université de Californie San Diego offre un aperçu du premier à savoir à quel point la coordination plus profonde des États-Unis pourrait réduire le coût de la décarbonisation du réseau électrique et accélérer la transition énergétique propre.

Publié dans la revue Communications de la natureLe papier modèle comment 11 États occidentaux – y compris la Californie, l’Arizona et le Nouveau-Mexique – pourraient construire des infrastructures d’énergie propre d’ici 2050 dans différents scénarios de politique climatique et niveaux de coordination du secteur de l’énergie.

«Les États qui se coordonnent plus étroitement pourraient économiser des milliards, même si les politiques climatiques entre les différents États rouges et bleus ne s’alignent pas», a déclaré Michael Davidson, l’auteur correspondant du journal qui est professeur adjoint à la School of Global Policy and Strategy et le Département de génie mécanique et aérospatial de la Jacobs School of Engineering.

Décomposer les barrières d’un secteur d’électricité fragmenté dans l’ouest des États-Unis

Contrairement à la plupart des autres parties du pays, l’ouest des États-Unis n’est pas exploité par un seul réseau électrique unifié. Au lieu de cela, l’électricité en Occident est gérée par un patchwork de services publics, d’agences d’État et de petits marchés régionaux qui fonctionnent souvent indépendamment les uns des autres.

En utilisant un modèle informatique sophistiqué du réseau occidental, les auteurs ont exploré ce qui se passerait compte tenu des incertitudes des politiques et des niveaux de coordination de l’énergie propre – passant de l’intégration minimale à la pleine intégration.

« La plupart des modèles supposent que les États agissent à l’unisson, mais nous voulions tester ce qui se passe quand ils ne le font pas – et quels avantages sont laissés sur la table lorsqu’ils le font seuls », a déclaré Davidson.

Les chercheurs ont constaté qu’une plus grande coordination entre les États pourrait permettre à la région de permettre à la région de 3,25 milliards de dollars par an en coûts de système énergétique.

Alors que les différences de coûts à l’autre ont été modestes en tant que fraction des coûts totaux (quelques pour cent), les différences dans l’endroit où et ce que les états se construisent étaient beaucoup plus importantes, certains États observant 10% ou plus de changements dans le déploiement solaire, éolien et batterie.

Mais même les États sans cibles climatiques bénéficieraient d’une coordination, en particulier en exportant l’énergie propre aux voisins.

« Même si vous êtes dans un état qui n’a pas d’objectif d’énergie 100% propre, vous pouvez toujours bénéficier d’une coopération », a déclaré Davidson. «Néanmoins, des emplacements optimaux peuvent se déplacer à travers les lignes de l’État si la coordination est améliorée, ce qui est important pour que les États sachent lorsqu’ils font des plans à long terme.»

Comment la coordination a-t-elle un impact sur la Californie par rapport au reste de l’Occident?

La Californie a déjà des objectifs d’énergie propre ambitieux; Cependant, les États voisins de l’Utah au Wyoming ont des politiques et une politique qui varient considérablement.

« Pour la Californie, le message est simple », a déclaré Davidson. «« Travailler avec vos voisins rend moins cher et plus facile à atteindre vos objectifs climatiques. Et cela ne signifie pas simplement rejoindre un marché régional de l’électricité – cela signifie également partager des plans de production, aligner les normes d’énergie propre et coordonner où nous construisons des lignes électriques. »»

Les décideurs californiens pèsent actuellement si pour régionaliser Caiso (l’opérateur du marché de l’électricité de l’État), une décision débattue depuis longtemps mais politiquement lourde.

« La régionalisation a de véritables obstacles politiques », a déclaré Davidson. «La Californie abandonnerait un certain contrôle de sa grille. Mais les données montrent – cela en vaut la peine.»

Pour les États occidentaux en dehors de la Californie, les avantages proviennent d’une meilleure planification. La plupart des États investiront massivement dans le stockage, les énergies renouvelables et la transmission, quels que soient les objectifs climatiques. La planification partagée pour les infrastructures énergétiques telles que les nouvelles lignes de transmission peut offrir des avantages significatifs, même sans alignement total des politiques.

La coordination pourrait conduire à une grille propre plus rentable et plus résiliente

L’étude va au-delà des modèles typiques du secteur de l’énergie en examinant cinq formes de coordination, du partage d’énergie en temps réel à la coordination de planification à long terme pour les nouvelles centrales électriques et les lignes de transmission. Il examine également à la fois les extensions des politiques actuelles et un scénario hypothétique où tous les États adoptent des objectifs d’énergie 100% propres.

Les auteurs concluent qu’avec l’Occident ayant besoin de construire une quantité massive d’énergie propre au cours des 25 prochaines années pour atteindre les objectifs climatiques, comment les États se construisent – et la façon dont ils fonctionnent ensemble – pourraient faire la différence entre une transition lisse et abordable vers une transition plus désordonnée, tirée et coûteuse.

« Les obstacles à la coordination régionale ne sont pas techniques », a déclaré Davidson. «Ils sont politiques. Mais si nous voulons une grille propre et rentable et résiliente, nous devrons commencer à les décomposer – maintenant.»

Les coauteurs incluent Fikri Kucuksayacigil, un ancien chercheur postdoctoral à la School of Global Policy and Strategy et Zhenhua Zhang, doctorant à la Jacobs School of Engineering.

Lisez l’étude complète, «Coordination des transitions climatiques du secteur des puissances dans l’incertitude politique».

Solène Vernet
Solène Vernet
Journaliste française passionnée par la science et les politiques d’innovation, j’écris pour rendre accessibles des sujets complexes. Mon parcours mêle recherche universitaire, communication scientifique et journalisme. J’aime explorer les liens entre technologie, société et transformation du monde.