En ce qui concerne l’histoire de l’énergie solaire sur les toits autoproduite et autoconsommée, dans le passé, les gens, les entreprises et même les experts ne pensaient qu’aux aspects de la production d’électricité et aux aspects économiques et environnementaux sans jamais penser aux facteurs techniques, à la gestion et au fonctionnement de l’ensemble du système électrique.
L’analyse suivante fournira d’autres raisons pour lesquelles, dans la période actuelle, les agences de gestion de l’État encouragent les gens à investir et à développer l’énergie solaire pour leur propre usage ; et ont le droit de choisir la forme de connexion au réseau mais sans acheter ni vendre l’excédent de production d’électricité.
État actuel de l'énergie solaire sur les toits (RTSP) au Vietnam
Les statistiques montrent qu'à ce jour, la capacité installée de l'énergie solaire sur les toits (RTSP) est d'environ 7 660 MWAC, soit plus de 9 % de la capacité installée totale. La production de RTSP représente près de 4 % de la production d'électricité du système électrique national. Par conséquent, ce type de production représente désormais une part importante du système électrique national. En termes de capacité installée, les sources RTSP représentent une part plus élevée que de nombreuses autres sources d'énergie renouvelables telles que l'énergie éolienne et la biomasse. La capacité installée de RTSP dépasse même celle des petites centrales hydroélectriques et des turbines à gaz, qui représentaient autrefois une part importante du système électrique vietnamien.
En période de fort potentiel de rayonnement, la capacité du solaire photovoltaïque risque de dépasser la capacité d’absorption du réseau régional.
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| Proportion de la capacité installée des sources d'énergie renouvelables dans le système électrique vietnamien |
Le développement de l'énergie solaire pour répondre à la demande d'électricité propre, grâce aux énergies renouvelables (solaire), dont le Vietnam dispose d'un fort potentiel, est une tendance inévitable. L'État encourage le développement de l'autoproduction et de l'autoconsommation d'énergie solaire et offre aux clients le choix de se connecter ou non au réseau. Cependant, en cas de raccordement au réseau (non encouragé à ce stade), l'excédent de production est injecté dans le réseau, à un prix de 0 VND.
L'énergie solaire présente des caractéristiques uniques qui doivent être prises en compte lors du processus de développement, notamment lors de l'élaboration des politiques et stratégies énergétiques en général. Son impact sur le fonctionnement du système électrique est particulièrement important, car il affecte directement la sécurité de son exploitation.
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| Graphique empilé de la capacité de production d'énergie renouvelable pour une journée d'exploitation typique |
3 facteurs des énergies renouvelables qui affectent négativement le fonctionnement du système
Du point de vue des investisseurs en énergies renouvelables, il est évident qu’ils voient tous les avantages des énergies renouvelables, le plus direct étant qu’ils n’investissent qu’une seule fois et réduiront le coût mensuel d’achat d’électricité auprès de la compagnie d’électricité, en plus de contribuer à l’objectif de développement vert et d’aider à protéger l’environnement.
Cependant, pour assurer un approvisionnement stable en électricité aux ménages utilisant l'électricité avec un investissement dans l'énergie solaire sur les toits, il est nécessaire de prendre en compte le fonctionnement de l'énergie solaire sur les toits dans le fonctionnement global de l'ensemble du système électrique, car le système électrique national est un système interconnecté à l'échelle nationale, commandé, réglementé et exploité de manière uniforme à l'échelle nationale.
Incertitude quant à la source d'énergie renouvelable
L'énergie solaire est une source d'électricité qui dépend du rayonnement solaire et n'est efficace que pendant les heures d'ensoleillement. La nuit, ou par temps nuageux ou pluvieux, la production d'électricité solaire diminue, voire devient nulle.
Par conséquent, pour stabiliser l'approvisionnement électrique, il est nécessaire d'investir dans des sources de stockage adaptées. À petite échelle, il s'agit de stockage par batterie (dont le prix est actuellement en baisse, mais reste élevé). À grande échelle, il s'agit de sources d'énergie hydroélectriques à accumulation par pompage, ou il est nécessaire de mobiliser les sources d'énergie traditionnelles (hydroélectricité, centrales thermiques au charbon, turbines à gaz) pour s'adapter à la disponibilité de l'énergie solaire.
Pour les ménages et les usines qui ont investi dans l'énergie solaire, l'incertitude liée à ce secteur est évidente. Par temps nuageux et pluvieux, la capacité de production d'énergie solaire est considérablement réduite et l'électricité doit être achetée au réseau. La nuit, lorsque la demande est élevée, l'électricité doit être achetée au fournisseur d'électricité s'il n'est pas possible de la stocker.
À l'inverse, en période de fort ensoleillement, les installations solaires sur les toits génèrent une capacité importante, ce qui est avantageux pour les investisseurs. Cependant, si la capacité du système est faible à ce moment-là, cela entraînera un excédent et nécessitera une réduction de la capacité de production. Le répartiteur du système électrique a alors deux options : réduire la capacité des centrales électriques traditionnelles ou celle des énergies renouvelables. Il est évident que choisir la première option est très risqué, car si les sources d'énergie traditionnelles contrôlables sont réduites, le système ne pourra plus répondre à la demande en cas de fluctuations de la production d'énergie solaire sur les toits. Par conséquent, le choix courant et inévitable est de réduire les énergies renouvelables.
Dans certains pays et territoires à fort développement de l'énergie solaire (comme l'Allemagne, la Californie, etc.), la situation excédentaire entraîne des coupures fréquentes des énergies renouvelables, augmentant les coûts d'exploitation du système électrique et gaspillant les ressources sociales. Il est à noter qu'une surcapacité à certaines heures ne signifie pas que le système électrique est excédentaire en général, car il peut se trouver dans la situation suivante : lorsque la charge du système est nécessaire (par exemple, forte charge le soir), il y a toujours une pénurie, mais lorsque la charge du système n'est pas nécessaire (par exemple, à midi), il y a un excédent et il faut couper.
Ainsi, la surexploitation des sources d'énergie renouvelables (à l'instar de l'éolien et du solaire connecté au réseau) aura des conséquences directes sur les sources d'énergie renouvelables et les sources d'énergie traditionnelles (aussi appelées énergie de base). Plus précisément, pour les sources d'énergie renouvelables (y compris les sources d'énergie renouvelables), le surdéveloppement (apport) entraînera des réductions de capacité en période d'excédent en raison d'une faible demande d'électricité (production).
Les sources d'énergie traditionnelles sont également sérieusement affectées. En raison de l'incertitude entourant l'énergie solaire, le système électrique devra régulièrement mobiliser des sources d'énergie traditionnelles contrôlables (hydroélectricité, énergie thermique) pour fonctionner de manière intermittente (en fonction de la disponibilité de l'énergie solaire). Cela réduit non seulement la production de ces sources d'énergie (car elles ne peuvent pas fonctionner en continu à forte charge), mais endommage également les équipements (car ils doivent constamment s'ajuster à la hausse et à la baisse, ou effectuer de nombreux démarrages et arrêts).
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| L'État encourage le développement de l'énergie solaire autoconsommée sur les toits (hors réseau) |
Dispersion des sources d'énergie renouvelables
L'énergie solaire est distribuée à petite et très petite échelle. Ceci est avantageux car la source d'énergie est proche de la charge. Idéalement, cette source d'énergie est utilisée directement à la charge et non transmise au système. Cependant, compte tenu des caractéristiques incertaines de l'énergie solaire mentionnées ci-dessus, sans système de stockage adapté, l'énergie solaire elle-même ne peut pas répondre aux besoins d'un foyer normal, quelle que soit la capacité investie. Un foyer normal aura besoin d'électricité jour et nuit. La nuit, au coucher du soleil, la demande d'électricité pour la vie quotidienne est encore plus importante. Dans des conditions climatiques de plus en plus rudes, notamment en été chaud ou en hiver froid, la demande d'électricité nocturne est encore plus élevée.
La décentralisation de l'énergie solaire présente également des inconvénients. En effet, la collecte de données et le contrôle nécessaires au bon fonctionnement du système électrique sont très difficiles. Comme chacun sait, le système électrique national est un système centralisé et régulé. Des grandes sources d'énergie, comme la centrale hydroélectrique de Son La (2 400 MW), aux sources d'énergie solaire de quelques dizaines de kWc, toutes fonctionnent au sein d'un système unifié. Chaque action, du simple fait d'allumer et d'éteindre une ampoule au démarrage d'un gros équipement industriel, affecte l'équilibre entre l'offre et la demande d'électricité. Afin d'équilibrer la capacité du système électrique national, le dispatching doit disposer d'un système permettant de collecter les données énergétiques de toutes les sources. Pour l'énergie solaire, cela ne peut être réalisé que pour les grandes sources, comme celles des parcs industriels et des grandes usines. Quant aux petites sources d'énergie solaire domestiques, cela est impossible. Le dispatching ne pourra qu'évaluer et prévoir cette capacité. Bien entendu, les prévisions ne peuvent pas être totalement précises, ce qui complique l'exploitation du système électrique en général. Sans compter que, même s'il est possible de collecter ou de prévoir la capacité de l'énergie solaire, pour répondre rapidement aux changements de ces sources d'énergie renouvelables, il est nécessaire de disposer d'un système très flexible et cela coûtera de l'argent pour ce système.
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| Le coût du système électrique est très élevé lorsqu’il faut disposer d’une source de secours constante pour compenser les fluctuations de l’énergie renouvelable. |
Équilibrage coûteux du système grâce à l'énergie solaire
Français Les investisseurs dans les énergies renouvelables ne s'intéresseront qu'aux coûts d'investissement et d'installation du système d'énergie renouvelable spécifique, tels que : Quelle est la capacité des panneaux solaires, quelle est la capacité de l'onduleur (le convertisseur de la puissance continue des panneaux solaires à la puissance alternative du système électrique), quel est le système de cadre de support, la structure porteuse du toit est-elle qualifiée, les conditions de prévention et de lutte contre l'incendie sont-elles garanties, devons-nous investir dans un système de stockage de batterie ou non ?... Mais du point de vue de l'agence de contrôle du système électrique et des investisseurs des centrales électriques traditionnelles (hydroélectricité, centrales thermiques au charbon, turbines à gaz), le développement des énergies renouvelables suscite de grandes inquiétudes quant au coût global du système.
Ce coût résulte de la nécessité de maintenir les sources d'énergie traditionnelles en état de marche pour faire face à l'incertitude des sources d'énergie solaire. Le dispatching devra maintenir un certain nombre de sources d'énergie traditionnelles en veille ou à faible capacité en permanence pendant les heures de production d'énergie solaire. Il doit donc financer le maintien de ces sources d'énergie dans cet état plutôt que l'électricité produite. Dans le monde en général, et au Vietnam en particulier, le maintien de cet état de marche est considéré comme un service auxiliaire du système électrique. Ce coût, également appelé coût de service auxiliaire du système électrique, dépend du niveau de volatilité des sources d'énergie renouvelables telles que l'énergie solaire. Plus une source d'énergie renouvelable est volatile, plus son coût est élevé. Si, du point de vue du calcul, le coût doit être calculé pour chaque cause, les investisseurs dans les énergies renouvelables doivent effectivement payer le coût du système pour maintenir le fonctionnement normal des sources d'énergie renouvelables tout en assurant un approvisionnement électrique stable.
Outre les coûts des services auxiliaires mentionnés ci-dessus, le système électrique est également affecté par le coût d'opportunité des sources d'énergie et du réseau. Plus précisément, concernant les sources d'énergie : l'émergence de sources d'énergie telles que l'énergie solaire sur les toits a allégé la pression d'approvisionnement des centrales électriques traditionnelles, mais a également réduit leur production.
Pour le réseau : le coût d'opportunité se produit lorsqu'il faut encore investir dans le réseau pour alimenter les clients (la nuit ou par temps nuageux), mais ne pas pouvoir vendre d'électricité pendant la journée. Bien que cela soit inévitable, puisque la production d'électricité de la compagnie d'électricité diminue alors que l'investissement reste inchangé, le taux d'investissement dans le réseau augmentera et devra toujours être calculé pour tous les clients.
Les caractéristiques des énergies renouvelables mentionnées ci-dessus imposent une certaine prudence dans leur développement afin de promouvoir leurs avantages et de minimiser leurs inconvénients. Les sources d'énergie renouvelables ne doivent être développées qu'au niveau de la consommation immédiate de la charge. Un développement massif à grande échelle affectera considérablement l'équilibre offre-demande du système électrique, entraînant des coûts inutiles.
Chaque politique comporte deux volets et dépend des conditions spécifiques au moment de son adoption. Compte tenu de la nature et des caractéristiques des énergies renouvelables dans les conditions actuelles, seules les sources d'énergie renouvelables raccordées au réseau devraient être encouragées à s'autoproduire et à s'autoconsommer, et non à être encouragées (ni même restreintes) à alimenter le réseau. L'énergie renouvelable produite dans le réseau est non seulement incompatible avec les critères d'autoproduction et d'autoconsommation, mais engendre également des coûts supplémentaires pour l'exploitation du système électrique, comme analysé précédemment.
Il apparaît que le mécanisme politique d'autoproduction et d'autoconsommation d'énergie solaire sur les toits a été étudié, calculé et consulté par les organismes de gestion sur une base scientifique et qu'il garantit de nombreux objectifs du système électrique national. Cependant, immédiatement après la large consultation du projet de décret régissant le mécanisme de développement de l'autoproduction et de l'autoconsommation d'énergie solaire sur les toits, l'opinion publique (même déformée et incitée) s'est focalisée sur un seul aspect du « prix zéro », sans tenir compte de la gestion et de l'exploitation globales du système électrique national ; elle n'a pas perçu les avantages harmonieux entre les parties dans le contexte actuel, notamment en se limitant à l'aspect économie de marché du point de vue de l'investisseur, et n'a pas clairement saisi les inconvénients et les impacts négatifs de l'énergie solaire sur le système électrique et l'ensemble du système socio-économique.
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