Le Texas peut-il éviter sa prochaine urgence réseau ?

L’opérateur du réseau du Texas a déclaré l’état d’urgence la semaine dernière, mais il n’a pas fini par couper l’éclairage et la climatisation des résidents alors que l’État était en feu.

La prochaine fois, tout le monde n’aura peut-être pas cette chance.

La combinaison d’une population croissante, d’une économie en plein essor et d’une vague de chaleur a poussé la demande sur le principal réseau électrique de l’État à des niveaux jamais vus cet été, y compris 10 records de demande sans précédent. Cette demande record s’est accompagnée de demandes répétées adressées aux clients d’économiser leur propre énergie.

Alors que bon nombre de ces conditions devraient s’aggraver dans les années à venir et que les accusations circulent selon lesquelles le Texas n’a pas résolu les problèmes d’électricité après la tempête hivernale Uri de 2021, qui a provoqué des pannes de courant mortelles, on craint que le réseau du plus grand État énergétique du pays ne s’effondre en cas de nouvelle crise. intempéries. Bien que l’opérateur de réseau connu sous le nom d’Electric Reliability Council of Texas (ERCOT) n’ait pas coupé le courant ce mois-ci, l’urgence a été un rappel brutal des funambules qui doivent marcher sur un réseau en transition – et un présage de défis futurs, selon observateurs.

« Une alerte d’urgence n’est pas une bonne chose. Appeler à plusieurs reprises à la conservation n’est pas une bonne chose. Cela n’inspire pas confiance », a déclaré Alison Silverstein, consultante en énergie basée au Texas et ancienne conseillère auprès de la Public Utility Commission (PUC) de l’État.

ERCOT, qui gère environ 90 pour cent de la demande en électricité de l’État, est finalement entré en état d’urgence le 6 septembre, lui permettant d’exploiter les réserves d’urgence et laissant l’État au bord de pannes d’électricité répétées.

Le processus public visant à découvrir ce qui s’est passé – et comment l’empêcher à nouveau – a été visible jeudi lors d’une réunion du PUC. Woody Rickerson, directeur de l’exploitation d’ERCOT, a déclaré que l’opérateur du réseau était toujours en train d’analyser pourquoi une mesure clé connue sous le nom de fréquence – une mesure de l’équilibre entre la quantité d’énergie circulant sur le réseau et la quantité consommée – a chuté précipitamment, ce qui a incité le urgence.

Une confluence de conditions – comme des contraintes de transport, une production éolienne plus faible que prévu, une baisse du solaire en soirée et une forte demande – a créé « des circonstances très inhabituelles », a déclaré Rickerson.

« Notre réseau n’est pas celui que nous avions dans le passé », a déclaré Rickerson, ajoutant que les ressources comme l’énergie éolienne et solaire « ne se comportent pas de la même manière » que les centrales traditionnelles au gaz et au charbon. Parce que ces ressources dépendent des conditions météorologiques et ne produisent pas d’électricité à tout moment, Rickerson a déclaré qu’ERCOT est encore en train d’apprendre à gérer un réseau avec une grande part d’énergies renouvelables.

« Nos procédures nécessitent une mise au point constante », a-t-il déclaré.

Sommets et plateaux

Au cours de l’été 2022, ERCOT a enregistré une demande d’électricité de 79 830 mégawatts par une chaude journée de juillet, à l’époque du record de pointe du réseau. En 2023, cela n’aurait même pas fait partie des 15 principaux pics de demande.

Selon les données préliminaires, le réseau a atteint son record historique de 85 464 MW le 10 août, soit une augmentation de 7 pour cent par rapport au record de l’année dernière. Cela a largement dépassé la prévision d’un pic de 82 739 MW dans un rapport ERCOT plus tôt cette année.

Et comme la population du Texas augmente de 1 à 2 % chaque année, la demande ne semble pas susceptible de baisser de si tôt.

La forte soif d’électricité n’est pas directement à l’origine des conditions d’urgence. En fait, le 6 septembre n’a même pas connu la plus forte demande cette semaine-là. Mais l’utilisation prolongée des centrales électriques et des lignes de transmission peut mettre le système à rude épreuve même les jours les moins intenses, réduisant ainsi la marge d’erreur.

Pour contribuer à freiner la demande, ERCOT a publié cet été plus d’une douzaine d’avis de conservation. S’exprimant jeudi, Rickerson a déclaré que même si ERCOT ne dispose pas de données spécifiques sur l’impact de ces alertes, les opérateurs sont « très satisfaits de la réponse ».

« Le Texas a bien répondu les jours où nous l’avons demandé », a-t-il déclaré. Lorsque ces alertes sont émises, a-t-il déclaré, il est visible sur les graphiques de demande qu’un pic normal se transforme en « forme ressemblant à un plateau ou à une mesa ».

Mais ERCOT pourrait faire encore plus pour freiner la demande, a déclaré Matthew Boms, directeur exécutif de la Texas Advanced Energy Business Alliance, qui représente les entreprises d’énergie renouvelable. Cela pourrait inclure des mesures visant à encourager l’efficacité énergétique ou de meilleurs programmes de réponse à la demande, qui pourraient rémunérer les clients pour limiter leur consommation d’énergie le soir.

« Tous ces appels volontaires d’ERCOT à la conservation sont formidables, mais nous savons que les gens répondent lorsqu’ils sont indemnisés », a déclaré Boms. « La réponse à la demande est la solution de fortune la plus simple et la plus rapide, et si une compensation était impliquée, vous pourriez être sûr que davantage de consommateurs participeraient. »

Les pannes à l’honneur

Avant cet été, ERCOT a déclaré qu’elle espérait être en mesure de répondre à la demande sur le réseau avec les ressources dont elle dispose. Mais il a également déclaré que la perte de 11 000 MW d’électricité provenant des centrales au charbon, au gaz et nucléaires pourrait mettre le réseau en danger.

Les pannes de ces centrales thermiques ont parfois été supérieures aux attentes, oscillant entre 8 000 et 10 000 MW pendant une période en juin et franchissant brièvement le seuil des 11 000 MW en août. L’éolien et le solaire, quant à eux, ont largement atteint ou dépassé les attentes, représentant parfois jusqu’à un tiers des besoins du réseau. Surtout, le vent a tendance à se lever lorsque le soleil se couche, ce qui lui permet de remplacer la production solaire en déclin.

Un mégawatt peut alimenter environ 200 foyers pendant les périodes de pointe de la demande sur le territoire d’ERCOT.

Cependant, le jour de l’urgence, la production éolienne était relativement faible, selon l’analyse d’ERCOT, au moment même où l’énergie solaire diminuait. Les pannes des centrales thermiques n’étaient pas extraordinaires, selon le rapport. En raison de l’endroit où l’électricité était produite, une ligne de transport a été surchargée et ERCOT a été contraint de réduire sa production de 1 590 MW dans le sud de l’État pour rééquilibrer le système.

Lors de la réunion du PUC de jeudi, le commissaire Jimmy Glotfelty a demandé plus d’informations sur les pannes thermiques dans le nord du Texas, affirmant que la faible production là-bas « était clairement… ce qui était en partie à l’origine de ce problème ». ERCOT n’a pas détaillé les pannes dans un rapport initial, et Rickerson a déclaré que la perte de fréquence n’était pas due à la mise hors service d’une centrale particulière.

Cependant, a déclaré Rickerson, l’endroit où l’électricité est produite – ou là où il y a des pannes – peut faire une différence lorsque l’électricité circule via le système de transport limité de l’État. Cela semble être un facteur dans l’urgence de la semaine dernière et pourrait être une question à explorer pour protéger le réseau à l’avenir.

Ce jour-là, les centrales alimentées au gaz naturel ont établi un nouveau record ERCOT de production avec plus de 51 000 MW à leur pointe, en partie parce que l’État faisait appel à des réserves d’urgence.

On s’attend à ce que l’éolien et le solaire connaissent des hauts et des bas car ils dépendent des conditions météorologiques, même si leurs pannes peuvent être plus prévisibles.

Ed Hirs, économiste de l’énergie à l’Université de Houston, a déclaré que le système ERCOT ne pouvait pas résister à des pannes thermiques prolongées. Avant l’été, a-t-il déclaré, ERCOT a déclaré qu’elle disposait d’environ 97 000 MW de production disponible pour répondre à la demande de pointe, mais qu’elle avait clairement échoué car certaines centrales étaient hors ligne.

« Je ne sais pas à quoi pense ERCOT lorsqu’ils disent qu’ils disposent de 97 000 MW de capacité estivale, mais qu’ils ne peuvent pas répondre à 74 000 MW de demande », a déclaré Hirs.

Michele Richmond, directrice exécutive de Texas Competitive Power Advocates, a déclaré dans un e-mail que la flotte thermique a « extrêmement bien fonctionné tout l’été dans des conditions que nous n’avons pas connues ».

« Chaque ressource connaît des pannes, et il est improductif de pointer du doigt les centrales thermiques ou tout autre type de ressource », a déclaré Richmond, dont le groupe représente les exploitants de la plupart des centrales thermiques d’ERCOT.

Elle a déclaré que la demande croissante signifiait « qu’il n’était pas surprenant que les conditions aient été difficiles tout au long de l’été ».

Le rôle de la crypto-monnaie

L’adoption par le Texas de la crypto-monnaie a longtemps été entravée par des questions sur la manière dont l’industrie avide d’énergie affecterait le réseau. Ces questions sont devenues encore plus fortes au milieu des appels répétés à la conservation.

Contrairement aux consommateurs, qui ne sont généralement pas indemnisés pour avoir augmenté leurs thermostats afin d’économiser de l’énergie, les mineurs de cryptomonnaie participant à un programme ERCOT peuvent être payés pour s’arrêter lorsque le réseau est restreint.

Étant donné que les prix ont tendance à monter en flèche lorsque la demande menace de dépasser l’offre, les recettes peuvent être énormes. La société minière Riot Platforms Inc. a gagné 7 millions de dollars d’ERCOT rien qu’en août pour économiser l’énergie. Elle a également vendu pour 24 millions de dollars d’électricité préachetée à un service public. La société a divulgué ces chiffres après que CNBC a publié ses résultats.

Les entreprises ont vanté leur capacité à fonctionner comme des batteries et ont déclaré leur capacité à se déconnecter immédiatement lorsqu’ERCOT appelait une urgence sur le réseau.

Dans un déclaration sur X, la plateforme anciennement connue sous le nom de Twitter, le Texas Blockchain Council a écrit qu’avec « la capacité d’ajuster rapidement leur consommation d’énergie, les mineurs peuvent aider à équilibrer la demande du réseau pendant les heures de pointe, évitant ainsi les pannes ». Les entreprises peuvent « absorber l’excès d’énergie pendant les périodes d’excédent, évitant ainsi le gaspillage et stabilisant les prix », puis la vendre ou éteindre leurs ordinateurs lorsque la demande est élevée, écrit l’organisation.

Et après?

Un certain nombre de réformes adoptées par les législateurs des États visent à intégrer au réseau des centrales au gaz naturel plus maniables – des générateurs pouvant être allumés en cas de besoin. Cela comprend un fonds d’État destiné aux prêts à faible taux d’intérêt destinés à soutenir la construction de nouvelles usines, qui devront être approuvés par les électeurs en novembre.

Les opérateurs de réseau travaillent également sur une nouvelle conception du marché qui vise à encourager la production pouvant démarrer rapidement, comme les centrales au gaz naturel ou les batteries liées aux énergies renouvelables.

Mais cela ne fera peut-être pas grand-chose pour éviter des conditions difficiles l’été prochain, selon Hirs.

« Si vous n’avez pas commencé à installer de nouvelles capacités de production cet été, elles ne seront pas là l’été prochain », a déclaré Hirs.

S’adressant à la PUC jeudi, Rickerson a également averti que les creux solaires qui ont resserré les conditions du réseau le soir pourraient apparaître les matins d’hiver lorsque les gens allumeront leur chauffage avant le lever du soleil.

Silverstein, l’ancien responsable de la PUC, a déclaré qu’à court terme, ERCOT devrait se concentrer sur la réponse à la demande, à la fois en indemnisant les participants qui réduisent leur consommation d’électricité pendant les heures de pointe et en mieux éduquant les consommateurs sur l’effet des économies d’énergie sur le réseau. Sans réduction de la demande à court terme, a-t-elle déclaré, les urgences du réseau électrique du Texas pourraient se poursuivre.

« Si nous nous retrouvons avec des étés comme celui-ci et des vagues de chaleur prolongées comme nous l’avons vu cette année, alors cela pourrait devenir la nouvelle normalité », a déclaré Silverstein. « Et nous ne pouvons pas nous en sortir avec la seule production et transmission. »