Particulièrement vulnérables au réchauffement climatique et à la montée progressive des eaux, les îles du Ponant dans le Finistère envisagent leur avenir sous le signe des énergies renouvelables. Plusieurs d’entre elles, comme les îles d’Ouessant et de Sein, sont engagées depuis 2016 dans un programme spécifique de transition, impliquant la mise en place progressive d’un mix électrique décarboné géré par un système de pilotage innovant, EMS (Energy Management System). Mis en service industriel en juin 2017 sur les deux îles par le groupe EDF, ce logiciel d’optimisation énergétique, véritable chef d’orchestre du système électrique, permet de coordonner les différentes productions et le stockage en temps réel, en vue de se défaire ainsi des énergies fossiles à l’horizon 2030.

Ouessant et Sein : vers des systèmes de production 100% renouvelable

A l’instar de leur voisine l’île de Molène, les communes d’Ouessant et de Sein se sont officiellement engagées fin 2016 dans un projet pilote unique en France, avec pour objectif d’atteindre 100% d’énergies renouvelables dans la prochaine décennie, et de garantir leur autonomie énergétique. Si l’île d’Ouessant doit pouvoir disposer d’un mix énergétique plus équilibré grâce à une hydrolienne prototype installée dans le passage du Fromveur par la PME bretonne Sabella, ces zones non interconnectées (ZNI) au réseau électrique continental restent encore dépendantes des centrales au fioul. Le réseau électrique de l’île de Sein, par exemple, ne peut encore fonctionner 24h/24 que grâce à un puissant groupe électrogène installé au pied du phare, dont la consommation annuelle dépasse les 400.000 litres de fuel, et cela sans compter le coût énergétique du transport depuis le continent.

Pour remédier à cette situation et concrétiser leurs ambitions de transition vers un système électrique à la fois durable et autonome, Sein et Ouessant prévoient de mobiliser l’ensemble des énergies locales disponibles (éolien, photovoltaïque, solaire thermique et énergies marines) et encouragent déjà de manière significative la baisse des consommations d’énergie. L’île de Sein a concrétisé récemment le raccordement de la centrale solaire de l’Ecloserie (86,6 kWc), et devrait profiter d’ici l’année prochaine de plusieurs installations photovoltaïques sur le toit des bâtiments publics. Un projet éolien d’une capacité potentielle de 200 kW pourrait, si la réglementation l’autorise, permettre à l’île d’accélérer son passage à l’électricité verte. En matière d’efficacité énergétique, des ampoules basse consommation ont été distribuées à tous les foyers et l’éclairage public de l’île est d’ores et déjà composé à 100% de LEDs. La localité a également inauguré fin mars dernier, dans son ancienne école désaffectée, quatre logements sociaux à haute performance énergétique. Cette opération a été primée, à deux reprises, dans le cadre d’un appel à projets de l’Ademe sur « l’utilisation dynamique des énergies renouvelables dans le bâtiment », et son coût a été partiellement pris en charge par l’Europe (Feder), l’Etat, la Région, et le Département du Finistère. La réhabilitation énergétique des dix autres logements gérés par Finistère-Habitat sur Sein devrait, en fin de compte, permettre de réduire de près de 4 % le volume de fioul consommé par le groupe électrogène.

Même chose sur l’île d’Ouessant, qui outre son hydrolienne expérimentale de 250 kW, se repose principalement pour son approvisionnement électrique sur une centrale thermique de quatre groupes, et prévoit donc de nombreux investissements. Plusieurs projets photovoltaïques entreront en service cette année pour un total de 120 kWc, et un projet combinant énergie éolienne, photovoltaïque et hydrolienne de plusieurs MW est en cours d’élaboration. Concernant les consommations d’énergie (de 250 kW à 2000 kW selon les saisons), l’association « Les îles du Ponant » s’est engagée là aussi avec ses partenaires l’Ademe, la Région, les Départements, les municipalités et le groupe EDF dans un plan de maîtrise de la demande en électricité comprenant la distribution de LEDs (plus de 5.000 lampes fournies par EDF), le renouvellement des appareils de froid, ainsi que la mise en place d’aides à la rénovation de l’habitat et des programmes de sensibilisation des habitants.

L’Energy Management System (EMS) au cœur des microgrids insulaires

Pour accompagner les investissements dans ces nouveaux moyens de production renouvelables adaptés à chacun des territoires et optimiser leur exploitation à long terme, le programme de transition énergétique appliqué à Ouessant et Sein, prévoyait également la mise en place en parallèle de dispositifs de stockage centralisés et de nouveaux outils de gestion et de coordination du système électrique. Ces réseaux électriques de petite taille (appelés plus communément microgrids) répondent en effet, dans ces zones isolées, à des caractéristiques bien spécifiques en lien avec les variations de la consommation électrique, les ressources locales d’énergies, le climat ou les modèles de développement. Leur taille réduite en fait des entités fragiles nécessitant des dispositions techniques particulières pour assurer leur résilience et leur adaptabilité en toutes circonstances, et l’équilibre entre l’offre et la demande d’énergie renouvelable (et par définition intermittente) y est forcément plus difficile à garantir.

Le passage progressif d’un mix électrique à dominante fossile caractérisé par une production à la fois stable et réactive, vers un modèle composé d’énergies propres mais dont la production reste difficilement prévisible, représente un véritable défi pour la sûreté du système électrique des micro réseaux insulaires. Chaque source de production doit être optimisée et intégrée dans un modèle global permettant de répondre à chaque instant aux besoins de tous les consommateurs, et cela en tenant compte des variations parfois majeures qui peuvent intervenir dans la production d’énergie solaire ou éolienne. Cette flexibilité de production, mais également de consommation, est rendue possible ici par deux innovations-clé : le recours aux systèmes de stockage électrochimique de l’énergie via des batteries lithium-ion qui permettent de lisser la production renouvelable ; et le déploiement d’un centre de pilotage intelligent qui assure les arbitrages entre les différentes sources énergétiques, dans le respect des contraintes techniques (puissance minimale de fonctionnement des moteurs, réserve primaire, maintien de la puissance de court-circuit).

Ce logiciel d’optimisation énergétique, baptisé EMS, a été installé sur les îles d’Ouessant et de Sein en juin 2017 par le EDF-SEI. Il analyse en temps réel les données relatives à la production d’énergie renouvelable, au stockage d’énergie, à l’effacement éventuel de charges et aux groupes électrogènes, et offre au gestionnaire la possibilité de surveiller, de contrôler, d’optimiser les performances de la production, et d’assurer la sûreté de fonctionnement du réseau. En facilitant l’intégration progressive des énergies propres, l’EMS permet ainsi de « verdir » progressivement le mix électrique de ces territoires – tout en profitant, dès que nécessaire, de la capacité de suivi de la variation de la courbe de charge des moteurs diesel. Ces moteurs, utilisés aujourd’hui comme base du système de production électrique, ne serviront que de moyens de secours une fois la transition vers un modèle énergétique durable achevée.

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