STEP pour la Corse

 

Par suite de son insularité, les besoins de la Corse en électricité ne peuvent bénéficier de la flexibilité et des coûts réduits du continent européen. La production actuelle est surtout basée sur deux centrales thermiques (Vazzio 136 MW, et Lucciana 55 MW) fonctionnant au fuel léger, le plus coûteux des carburants, et celui sur lequel pèsent des menaces de raréfaction à terme. En 2009, la répartition de la production était la suivante :

 

. thermique classique           42%

. hydraulique                         20%

. interconnexion                   30%  (liaison Sarco)

. TAC                                     4%   (Turbine à Combustion de fuel, pour absorber les pointes)

. micro-hydraulique              3%

. biogaz                                  0,3%

. éolien                                  1%

. photovoltaïque                    0,02%

 

La Corse étant la région la plus ensoleillée de France, il serait naturel de chercher à développer la filière photovoltaïque, d’autant plus que ses coûts ont récemment beaucoup diminué. Cependant, l’intermittence de cette filière limite son utilisation (avec une production à contre temps, quasi-nulle à l’heure de pointe de la consommation, 19heures). Il en irait différemment si l’on pouvait réaliser un stockage de masse de l’électricité photovoltaïque.

 

Ce stockage est possible en Corse, sous forme de STEP marines (STEP :,Stations de Transfert d’Energie par Pompage), qui utilisent le relief naturel et un barrage pour créer une chute d’eau entre un lac artificiel d’eau de mer situé au sommet et le niveau de la mer. Cette retenue est alimentée par pompage dans la mer lorsque les énergies renouvelables fatales (dont on ne peut commander la production, comme le photovoltaïque et l’éolien) produisent. Cette eau sera turbinée pour restituer au réseau électrique l’énergie ainsi stockée, quand le besoin se manifestera.

 

Prenons comme exemple de retenue  le récent barrage du Rizzanese, dont voici les données :

. volume de la retenue : 1,3 Mm³

. hauteur de chute : 418 m

. débit du Rizzanese : 2000 l/s, 7200 m³/h, soit 43200 m3 en 6 heures

. puissance électrique : 55 MW

. énergie annuelle produite : 80 GWh

. coût du barrage : 200 M€

 

Si au lieu de remplir le barrage de l’eau douce du Rizzanese, dont le débit moyen  est de 2 m³/s, on le remplissait d’eau de mer rapidement (en milieu de journée, pour le photovoltaïque) grâce à de l’électricité disponible, en restituant l’énergie ainsi stockée par turbinage selon les besoins du réseau, on pourrait couvrir intégralement les besoins par ce moyen solaire, en supposant que l’on ait installé suffisamment de panneaux solaires. Cependant, l’irrégularité de la ressource solaire conduirait à des investissements importants pour compenser les phases de mauvais temps en hiver, période où la production photovoltaïque est minimum avec une consommation maximum. Il vaudrait donc mieux faire appel dans ces phases à des énergies d’appoint, par exemple biomasse, déchets, bio-méthane. L’éolien, plus actif en hiver, participerait à cette compensation, tout comme l’hydroélectricité (les barrages produisent davantage, et ils devront être pleins avant le début de  la période hivernale).  Il faudra quand même faire encore appel à des énergies fossiles, tel le fuel, ou à la liaison avec la Sardaigne, mais avec des consommations annuelles bien plus faibles qu’aujourd’hui.

Si la géographie de la Corse s’y prête, une solution permettrait de se passer de ces énergies d’appoint : pouvoir constituer en montagne un grand lac se remplissant par les eaux de pluie pendant l’année, et contenant l’énergie manquante pour l’hiver, cette utilisation vidant le lac à ce moment. Avec une autarcie complète cette fois sur le plan énergétique, la Corse deviendrait un emblème mondial.

 

En supposant que le photovoltaïque produise en moyenne 6 heures par jour, le remplissage du STEP devrait se faire en 6 heures, soit un débit moyen de 1 300 000 m³ /6 x 3600 = 60 m³/s, représentant une puissance 30 fois plus grande que pour le Rizzanese, soit 1650 MW.  Une production photovoltaïque de 6 heures par jour pendant un an correspond à une énergie annuelle de 3,6 TWh.

 

Or la consommation électrique annuelle de la Corse est de 2 TWh, c’est dire que théoriquement un seul STEP suffirait. La meilleure solution serait cependant d’avoir plusieurs STEP type Rizzannese, ce qui donnerait une marge de sécurité permettant à la fourniture des STEP et de l’hydroélectrique de représenter plus de 90% de l’électricité consommée en Corse.

 

Le parc de panneaux photovoltaïques nécessaire pour une production annuelle de 2 TWh, moins  les productions locales, hydroélectricité principalement, couvrirait environ 1 100 hectares. Un des intérêts du photovoltaïque est qu’il pourrait alimenter directement les pompes d’eau de mer en courant continu, sans devoir passer par une coûteuse conversion en courant alternatif.

 

Les STEP faciliteraient beaucoup la stabilité du réseau, rendant inutile la loi prescrivant un taux maximum de 30% d’énergies fatales, et permettant de supprimer les TAC.

 

Un autre intérêt de ce projet est qu’il peut se réaliser progressivement, au rythme des financements. Chaque nouveau STEP mis en service réduit l’importation d’énergie.

 

Les gains de cette solution seraient une forte réduction du CO₂ émis, la baisse de la dépendance de l’île aux importations de carburants et d’électricité, et une stabilisation définitive du coût de l’électricité.

 

La Corse restera cependant dépendante des hydrocarbures pour les transports. L’installation de panneaux solaires n’étant pas limitée, on pourrait augmenter la production d’électricité pour permettre la création d’hydrogène par électrolyse (projet « Myrte » en Corse), qui pourrait remplacer tous les hydrocarbures, gaz et carburants. Une crise du secteur pétrolier n’étant pas à exclure, avec flambée du cours du brut, la Corse serait alors protégée … car on ne craint pas encore de défaillance du soleil !

Remarquons que l’hydrogène pourrait être aussi une solution pour le remplacement des hydrocarbures sur le continent avec cette fois, pour produire cet hydrogène, une utilisation majoritaire d’électricité nucléaire, plus concentrée et moins chère que le photovoltaïque. L’Allemagne de son côté équipe d’ici 2023 la totalité de son territoire de 400 stations de distribution d’hydrogène, qui devrait provenir de l’électricité éolienne et photovoltaïque.

 

Exemple de réalisation de STEP

 

Les STEP qui pourraient être réalisés en Corse ne chercheraient pas à couvrir la totalité du besoin corse. En se limitant à utiliser le photovoltaïque au jour le jour principalement, avec un stockage faible de quelques jours, on laisserait à d’autres énergies importées (hydrocarbures, Sarco) la complémentation nécessaire dans certaines circonstances (faible ensoleillement), l’objectif étant d’être autonome pour au moins 90% du besoin.

Les premières réalisations auraient pour objectif de couvrir les besoins les plus contraignants, correspondant aux heures pleines et heures de pointe, profitant ainsi pleinement des possibilités du STEP de désynchroniser la fourniture d’électricité de sa production.

 

Pour les fournitures d’électricité moyenne et haute tension (tension supérieure à 1000 V) EDF a fait le découpage suivant (heures GMT):

 

Eté                                           heures pleines         heures creuses

Avril à octobre inclus            6 h - 22 h   (16 h)      22h – 6 h  (8h)

 

Hiver                                      heures de pointe                   heures pleines        heures creuses

Décembre, janvier, février    9 h – 11h et 18 h – 20 h (4h)    6 h – 22 h           (16h)      22 h – 6h (8h)

Novembre et Mars                                                                    6 h – 22 h (16h)      22 h – 6h (8h)

 

L’objectif des STEP seraient de pouvoir produire (par turbinage) au moins de 6h à 22h tous les jours, et en période favorable (en dehors de la période hivernale) de satisfaire toute la demande (y compris en heures creuses). Le turbinage et pompage devraient pouvoir se faire simultanément, ce qui nécessite deux conduites vers la mer indépendantes (on ne peut rejeter de l’eau de mer dans le lit d’une rivière).

Le volume des retenues peut être calculé d’après des données historiques du climat, il devrait être de l’ordre d’une semaine de consommation.

 

Les autres énergies électriques renouvelables disponibles localement (hydraulique, biogaz, éolien notamment) seraient utilisées en permanence au maximum de leur capacité. Les énergies importées représentent 76% du total, chiffre maximum donc de la production des STEP.

 

Volumes

Le premier STEP pourrait représenter par exemple 25% du maximum de l’électricité des STEP, soit une production de : 0,25 x 0,76 x 2 TWh = 380 GWh/an (soit en moyenne 1,04 GWh/jour, soit 65 MW, pour 16 heures de fonctionnement quotidiennes). Ce qui représente 1,18 fois le Risanezze, correspondant à un débit de 8500 m³/h, 136 000 m³ pendant 16 heures, et pour une semaine de consommation 952 000 m³, volume de la retenue (soit 73% de la retenue du Risanezze.

Pour la Corse, le nombre d’heures équivalent plein soleil est de 1400 h/an, soit 3,84 heures par jour. 1 040 MWh par jour représentent donc 1040/3,84 = 270 MWc.

 Par analogie avec le parc photovoltaïque de Cestas (près de Bordeaux ; ce parc dont la réalisation devrait s’achever en 2015, sera le plus important d’Europe), la surface des panneaux solaires représenterait 270 ha.

 

 Coûts et prix

Par analogie avec Cestas, le coût du parc photovoltaïque serait de 360 x (270/300) = 324 M€, pour une production totale de 380 GWh/an x 20 ans = 7600 GWh, ou 7 600 MkWh. Le coût du kWh produit serait donc de 324/7 600  = 4,3 cme € x 1,315 (intéret 3%, celui du bâtiment actuellement) pendant 20 ans = 5,65 €/kWh

L’article ci-joint indique qu’EDF achètera le kWh produit à Cestas 10,5 cme €, ce qui correspond à une marge de 86%.

 

Il reste à évaluer le coût du barrage et son équipement. Celui de Risanezze, d’ampleur équivalente à ce projet de STEP, a coûté 200 M€, soit 1,73 cme € /kWh, ou 2,54 cme € /kWh après amortissement sur 30 ans à 3%.

 

Le coût total actualisé de ce projet est donc de 5,65 + 2,54 = 8,19 cme € /kWh.

 

Ce coût est à comparer au prix de revient d’EDF en Corse, non connu. Mais on peut le comparer au prix de revient EDF à l’île de La Réunion, qui doit être voisin de celui de Corse, et qui est de 14,5 cme € (http://www.la-croix.com/Ethique/Sciences-Ethique/Sciences/La-Reunion-vise-l-autonomie-energetique-_NG_-2008-04-14-670321).

 

En vendant à ce prix, la marge serait donc de 77%.

 

Une marge très confortable donc, qui permettrait une baisse du prix de vente de l’électricité, alors  que le STEP apporte des avantages qui justifieraient au contraire un prix plus élevé qu’actuellement :

. possibilité de répartir la production en fonction de la demande d’électricité

. avantage écologique avec absence d’émission de CO₂ et autres polluants

. non dépendance par rapport aux importations d’hydrocarbures et d’électricité actuellement nécessaires

. stabilité des prix à long terme, contrairement aux hydrocarbures

. capacité de régulation fine de la stabilité du réseau (requis notamment par la production d’énergies fatales) sans nécessité de Turbine à Combustion comme actuellement.

 

On voit donc que sur tous les plans, notamment financier, le STEP serait une bonne solution pour la Corse.

 

 

 

 

 

Yves Garipuy

 

20 novembre 2014