La transition énergétique allemande entre dans une nouvelle phase. De nombreuses installations éoliennes et photovoltaïques, construites dans les années 2000 et au début des années 2010, arrivent désormais en fin de durée de vie technique ou ne sont plus éligibles aux subventions prévues par la loi EEG. Pour les exploitants, la question se pose donc de savoir comment exploiter de manière rentable les sites existants à l'avenir.
Pour de nombreux parcs éoliens et photovoltaïques, le « repowering » peut constituer une solution.
Qu'est-ce que le « repowering » ?
Le « repowering » désigne généralement le remplacement d'anciennes installations éoliennes et solaires existantes par une technologie nouvelle et moderne. Cependant, le repowering n'entraîne pas seulement le remplacement des équipements, mais aussi l'optimisation des rendements.
En effet, les installations éoliennes et solaires modernes permettent une utilisation plus efficace de l'espace et offrent la possibilité d'exploiter de manière optimale les raccordements au réseau existants. Le repowering revêt un intérêt particulier lorsqu’il est associé à des concepts dits de « colocalisation », dans lesquels des installations de production d’énergie renouvelable sont exploitées conjointement avec des systèmes de stockage par batterie sur un même site. Ce qui apparaît au premier abord comme une simple modernisation technique peut, dans la pratique, déboucher sur une optimisation globale du site.
Quand les anciennes éoliennes ouvrent de nouvelles perspectives
Les progrès technologiques dans le domaine des énergies renouvelables ont été considérables au cours des vingt dernières années. Si de nombreuses installations plus anciennes continuent de produire de l'électricité de manière fiable, les systèmes modernes sont nettement plus efficaces.
Cela est particulièrement visible dans le cadre du repowering éolien. Les nouvelles éoliennes atteignent des hauteurs de moyeu plus importantes (c'est-à-dire la hauteur entre le sol et le centre du rotor) et disposent de diamètres de rotor nettement plus grands que leurs prédécesseurs. Elles exploitent ainsi des vents plus forts et surtout plus réguliers dans les couches d’air supérieures. Parallèlement, les progrès réalisés en matière d’aérodynamique, de technologie de commande et de régulation des installations permettent de produire davantage d’énergie à partir de chaque mètre carré de surface de rotor balayée.
Le résultat : Souvent, un nombre réduit d'éoliennes installées sur une même superficie permet de produire nettement plus d'électricité que la génération précédente de parcs éoliens.
Améliorer le rendement grâce au repowering photovoltaïque
Il en va de même pour les installations photovoltaïques. Alors qu'il y a quinze ou vingt ans, les modules solaires atteignaient des rendements d'environ 15 %, les modules modernes dépassent aujourd'hui souvent les 20 %. De plus, les exploitants bénéficient d’un meilleur rendement en cas de faible luminosité et de technologies bifaciales, qui permettent également d’exploiter la lumière réfléchie. Cela permet non seulement d’augmenter la puissance installable par unité de surface, mais aussi, bien souvent, le rendement énergétique réel.
Plus de performances sur une surface réduite
La valeur ajoutée du repowering ne réside toutefois pas uniquement dans l'augmentation de la production d'électricité. Les installations modernes nécessitent souvent nettement moins de surface pour une puissance équivalente.
Un exemple simple illustre ce potentiel : un parc solaire existant d'une puissance de 6 mégawatts-crête (MWp) pourrait occuper environ 9 hectares avec des modules plus anciens. Si ces modules sont remplacés par une technologie moderne tout en conservant une puissance de 6 MWp, la superficie nécessaire est réduite à environ 6 hectares. Cela libère ainsi environ un tiers de la superficie.
Ces espaces ainsi libérés ouvrent des perspectives totalement nouvelles. Au lieu de rester inutilisés, ils peuvent par exemple être affectés à des systèmes de stockage par batterie, à des transformateurs supplémentaires ou à d’autres infrastructures de réseau. C’est précisément là que réside le lien entre le « repowering » et la « colocalisation ».
Pourquoi les systèmes de stockage par batterie constituent la prochaine étape logique
La combinaison du repowering et des systèmes de stockage par batterie est de plus en plus considérée comme une évolution naturelle des parcs énergétiques existants. Cela s'explique par l'infrastructure déjà en place.
Un point de raccordement au réseau compte aujourd’hui parmi les éléments les plus précieux d’un projet énergétique. Dans de nombreux endroits, l’obtention de nouveaux raccordements au réseau devient plus difficile et prend davantage de temps. Dans le cadre d’un projet de repowering, le raccordement au réseau existe toutefois déjà. Parallèlement, la modernisation permet souvent de dégager des réserves d’espace. Deux des conditions préalables les plus importantes pour un système de stockage par batterie sont ainsi déjà remplies.
Un système de stockage par batterie supplémentaire peut en outre améliorer considérablement la rentabilité d'un site. Les installations éoliennes et solaires modernes produisent davantage d'électricité que leurs prédécesseurs et génèrent donc plus fréquemment des pics de puissance élevés. Au lieu d'injecter directement cette énergie sur le réseau lorsque les prix de l'électricité sont bas, voire négatifs, il est possible de la stocker temporairement et de la commercialiser à un moment plus intéressant sur le plan économique.
La colocation comme concept global d'implantation
L'avantage du co-emplacement des systèmes de stockage par batterie réside dans le fait de ne plus considérer un site de manière isolée, qu'il s'agisse d'un parc éolien, d'un parc solaire ou d'un système de stockage par batterie, mais comme un système énergétique intégré.
Ainsi, il est par exemple possible d'exploiter des modules solaires plus performants en association avec un système de stockage par batterie et une infrastructure de recharge pour véhicules électriques. Cela ouvre des perspectives intéressantes de revenus supplémentaires, notamment dans le cadre de projets de « repowering » photovoltaïque. Les bornes de recharge locales peuvent utiliser directement l'électricité solaire produite et, sous certaines conditions, générer des revenus supplémentaires grâce à la prime dite « THG » (quota de réduction des gaz à effet de serre).
Un parc solaire classique se transforme ainsi en un site multifonctionnel dédié à l'énergie et à la mobilité. Le raccordement au réseau existant est utilisé de manière plus efficace, tandis que de nouveaux modèles économiques voient le jour.
Conclusion : du repowering à l'optimisation des sites
Le « repowering » va bien au-delà du simple renouvellement d’anciennes installations éoliennes ou solaires. La modernisation des sites existants crée les conditions idéales pour intégrer des technologies supplémentaires, telles que les systèmes de stockage par batterie, dans un concept global de colocalisation. Les surfaces libérées, les raccordements au réseau existants et les installations de production plus performantes constituent ensemble la base d’une nouvelle génération de projets énergétiques.
Quiconque envisage aujourd'hui un repowering ne devrait donc pas se limiter à l'installation de production. L'opportunité réside dans la refonte de la planification du site en tant que système global. En effet, la plus grande valeur ajoutée ne provient souvent pas du remplacement de composants individuels, mais de la combinaison intelligente de la production, du stockage et de la consommation. La colocalisation passe ainsi du statut de tendance technique à celui d'élément essentiel d'une transition énergétique réussie et rentable.
