Description du projet

Le développement des énergies éolienne et solaire entraîne des fluctuations plus importantes de l'offre d'électricité, ce qui fait que les prix de l'électricité très bas ou très élevés sont plus fréquents qu'auparavant. Les sources d'énergie flexibles revêtent donc une importance croissante pour maintenir à tout moment l'équilibre entre l'offre et la demande au sein du réseau électrique.

Les centrales hydroélectriques disposent d’une grande flexibilité et d’une capacité de stockage importante. Dans la pratique, cependant, leur exploitation s’adapte souvent à la situation du moment. Les prévisions météorologiques, les débits d’eau et les tendances des marchés de l’électricité ne sont jusqu’à présent pris en compte que de manière limitée dans les décisions. Les incertitudes existantes ne sont donc pas systématiquement prises en compte dans l’exploitation, ce qui empêche d’exploiter pleinement le potentiel économique.

C’est là qu’intervient le projet collaboratif FLOW. L’objectif est d’améliorer systématiquement les processus décisionnels dans l’exploitation des centrales hydroélectriques et de préparer les installations aux exigences des futurs systèmes énergétiques. Grâce au développement d’approches systématiques de prévision et de planification, les incertitudes devraient à l’avenir être mieux prises en compte et la rentabilité de l’hydroélectricité renforcée, afin qu’elle puisse contribuer de manière fiable à l’approvisionnement énergétique, même dans des conditions de marché et de système modifiées.

Afin d'améliorer systématiquement les processus décisionnels dans l'exploitation des centrales hydroélectriques, FLOW développe de nouvelles approches de planification et de régulation qui intègrent dans l'exploitation des centrales les prévisions météorologiques, les débits d'alimentation et les marchés de l'électricité sur différents horizons temporels. À long terme, sur une période de dix à vingt ans, FLOW analyse les évolutions possibles des systèmes énergétiques et des marchés de l'électricité. Cela permet de se prononcer sur le rôle futur et la rentabilité de l'hydroélectricité et d'étayer les décisions d'investissement stratégiques.

À moyen terme, l’intégration de prévisions météorologiques et de débits saisonniers, pour des périodes allant de quelques semaines à plusieurs mois, est testée dans des modèles de simulation de marché. L’étude vise à déterminer si les signaux de prix et les niveaux de stockage permettent d’améliorer la planification de l’exploitation des centrales hydroélectriques.

Pour l’exploitation à court terme, FLOW élabore des programmes d’exploitation automatisés pour les centrales hydroélectriques avec un horizon de planification de 24 à 48 heures. Ces programmes tiennent compte simultanément des prix de l’électricité prévus, de l’injection d’énergie renouvelable ainsi que des exigences techniques, écologiques et de gestion de l’eau.

Un élément central du projet est le développement d’un système d’assistance destiné à la salle de contrôle de LEW Wasserkraft à Gersthofen. Celui-ci aide le personnel d’exploitation en lui fournissant des recommandations d’action claires et réduit la charge de travail liée à la planification manuelle. Les essais en conditions réelles d’exploitation garantissent que les solutions développées sont transposables à d’autres centrales hydroélectriques et réseaux fluviaux.

Les méthodes et outils développés dans le cadre du projet améliorent l'exploitation technique et économique de l'énergie hydraulique et renforcent son rôle en tant qu'option de flexibilité respectueuse du climat au sein du système énergétique. Les exploitants disposent ainsi de bases décisionnelles solides pour la planification, l'exploitation et les investissements.

En exploitation courante, les méthodes développées permettent une élaboration plus précise des programmes d’exploitation, une meilleure utilisation des prévisions météorologiques et des débits, ainsi qu’une plus grande réactivité en cas de crues, d’étiages ou de fortes fluctuations de prix. Cela réduit la charge de travail liée à la planification et permet de prendre des décisions plus fiables et plus transparentes. Ces bases décisionnelles améliorées permettent d’utiliser l’énergie hydraulique de manière plus ciblée dans différentes situations de marché : en période de prix élevés de l’électricité et de pénurie de production, elle contribue davantage à la sécurité d’approvisionnement et réduit le recours aux centrales à combustibles fossiles. En revanche, lorsque les apports d’énergie éolienne et solaire sont élevés, l’énergie hydraulique peut être utilisée de manière flexible et au service du réseau, favorisant ainsi l’intégration des énergies renouvelables.

Une fois leur efficacité démontrée sur le site pilote, les approches développées pourront être transposées à d’autres centrales hydroélectriques et réseaux fluviaux. FLOW jette ainsi les bases d’une large application des procédures de planification et d’exploitation fondées sur des prévisions dans le secteur hydroélectrique et contribue à un approvisionnement énergétique flexible et respectueux du climat.