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Zéro Emissions nettes en 2050 : la Suisse modélise l’évolution de ses réseaux électriques

Le système énergétique suisse vise zéro émission nette de carbone d’ici 2050. Cette transformation est possible et viable selon les Perspectives énergétiques 2050+ dans divers scénarios. Mais avec davantage de pompes à chaleur, de véhicules électriques et d’installations photovoltaïques les effets sur le réseau de distribution sont importants. Une étude examine le besoin de développement des réseaux de distribution régionaux et les investissements attendus.

   Comme en France, mais à une autre échelle et à un autre rythme, la transformation du système énergétique  en Suisse entraîne une forte augmentation de l’électrification et du développement des énergies renouvelables. L’injection de plus en plus décentralisée impose de poursuivre le développement des réseaux de distribution pour fournir de manière fiable de l’électricité et de transporter l’électricité. Une étude  des sociétés de conseil Consentec, EBP et Polynomics sur mandat de l’Office fédéral de l’énergie (OFEN) se penche sur cette question.

Les besoins en investissements dépend de plusieurs facteurs.L’étude analyse à l’échelle de la Suisse les effets d’un fort développement de la mobilité électrique, des pompes à chaleur et du photovoltaïque sur le réseau de distribution. Un modèle précis au bâtiment près a été utilisé à l’échelle des communes pour évaluer l’adéquation et la pénétration des pompes à chaleur et les installations PV en toiture et façade. Une simulation a été réalisée de toutes les voitures de tourisme et de tous les véhicules utilitaires légers et de leurs processus de recharge.

Les besoins d’évolution du réseau,  d’investissement, les coûts et les tarifs des consommateurs finaux pour le réseau de distribution ont été analysés. Les analyses s’appuient sur plusieurs scénarios visant zéro émission nette en 2050+ comparés avec le scénario «Poursuite de la politique actuelle» qui ne permet pas d’atteindre zéro émission nette.

Les besoins d’extension du réseau

 

  • ZÉRO base: électrification marquée du système énergétique : Les besoins d’extension du réseau dans le scénario ZÉRO base sont 2 à 2,5 fois plus élevés que dans le scénario «Poursuite de la politique actuelle». L’augmentation de la charge  est de 70% plus élevée que dans le scénario PPA et celle de la puissance installée photovoltaïque presque quatre fois plus élevé
  • ZÉRO A: électrification du système énergétique plus marquée que pour ZÉRO base. L’électrification encore plus marquée du système énergétique dans le  peut, en fonction du niveau de réseau, provoquer une augmentation des besoins en matière de développement du réseau pouvant atteindre 30% par rapport au scénario ZÉRO base.
  • ZÉRO B: électrification moins poussée que ZÉRO base et recours accru au biogaz et aux gaz synthétiques.
  • ZÉRO C: électrification du système énergétique moins poussée que dans le scénario ZÉRO base,  rôle accru des réseaux thermiques et des combustibles et les carburants biogènes et synthétiques liquide. L’électrification moins poussée dans les scénarios ZÉRO B et ZÉRO C entraîne une réduction des besoins d’extension du réseau pouvant atteindre 35% par rapport au scénario ZÉRO base.

Dans une variante du scénario ZÉRO base prévoyant un développement  plus fort et plus rapide des installations PV (atteignant 37 TWh en 2035 d’après les objectifs définis du Conseil des États  ( ” Sénat” )  les besoins d’extension du réseau sont 15 à 20% plus élevés que dans le scénario ZÉRO base.

La gestion de l’injection associée à une gestion de la charge axée sur le réseau permet une réduction des besoins d’extension du réseau dans le scénario ZÉRO base comprise entre 25% et 60%. La réduction serait aussi importante avec un réseau doté d’une gestion intelligente et d’une utilisation optimale des flexibilités. En revanche, si les recharges à domicile des véhicules électriques venaient à fortement augmenter et si la gestion de la charge était axée sur le marché et non plus sur le réseau, les besoins d’extension du réseau pourraient être, selon le niveau de réseau, 1,2 à 3 fois plus élevés que dans le scénario ZÉRO base.

Des besoins d’investissement et les tarifs d’utilisation du réseau

Dans le scénario  ” poursuite de la politique actuelle”, des investissements d’environ 45 milliards de francs (réels, aux prix de 2020) sont nécessaires au maintien et au développement du réseau électrique même sans objectifs de politique énergétique supplémentaires.

Dans le scénario ZÉRO base, qui permet d’atteindre zéro émission nette, il faut compter 30 milliards de francs supplémentaires par rapport au scénario PPA ( soit 75 milliards) .

Dans le scénario ZERO A, les besoins d’investissement sont supérieurs de 39 milliards de francs au scénario PPA. Dans la variante de scénario ZÉRO Base «PV selon le Conseil des États», ils sont supérieurs de 37 milliards de francs. Une grande partie de ces investissements est par ailleurs allouée à la rénovation d’installations existantes: dans le scénario PPA, 75% des investissements sont attribués à la rénovation et seuls 25% au développement. Dans les scénarios visant zéro émission nette, les investissements se répartissent à parts à peu près égales entre rénovation et développement.

Un comportement de recharge axé sur le réseau dans le domaine de la mobilité, cumulé à un écrêtement simultané des pics d’injection des installations PV à 70% de la puissance installée, ou un réseau électrique plus intelligent permettraient de réduire d’environ un quart les besoins d’investissement.

Dans le scénario PPA, les coûts annuels totaux du réseau de distribution augmentent d’environ 35% d’ici 2050 (de 3,4 milliards de francs aujourd’hui à 4,7 milliards de francs). Dans le scénario ZÉRO base, les coûts augmentent de 108% pour atteindre quelque 7,2 milliards de francs. Dans la variante de scénario ZÉRO Base «PV selon le Conseil des États», les coûts augmentent de 121%.

Les tarifs moyens pour les consommateurs augmentent aussi. La consommation d’électricité étant plus importante en 2050, ils augmentent cependant moins que les coûts.Dans tous les scénarios, l’augmentation des tarifs est plus ou moins importante selon les zones de desserte.

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