Des données de haute montagne à la conception de systèmes : ce que nous avons appris chez Disentis

Modéré par le Dr Ivo Schillig (AlpEnForCe), l'événement a rassemblé les perspectives de recherche, de biodiversité, municipales et de mise en œuvre. Le Prof. Dr. Michael Lehning (EPFL/SLF) et Yael Frischholz (EPFL / Alpole Sion / SLF), apportant des informations issues de la modélisation, des mesures sur le terrain et des sites d'essais en haute montagne. La discussion comprenait également Michael Casanova (Pro Natura), René Epp (Gemeinde Disentis) et le Dr Claudio Deplazes (Provision AG).

De la modélisation du système à la physique de la neige et à la mise en œuvre du projet, les conversations à Disentis ont confirmé plusieurs idées clés qui façonnent le travail d'EDGE.

L'éolien et le solaire alpins restent essentiels pour la pause hivernale

La modélisation d’EDGE montre qu’un futur système énergétique suisse produisant environ 45 TWh d’électricité éolienne et solaire peut fonctionner de manière équilibrée si l’hydroélectricité est intégrée de façon optimale. La combinaison de l’éolien (alpin) et du solaire reste essentielle, notamment pour combler le déficit d’électricité hivernal de la Suisse. Le photovoltaïque alpin reporte une partie de la production vers les mois d’hiver, tandis que l’éolien offre un profil de production complémentaire.

Les preuves de terrain soutiennent la perspective de modélisation. Les expériences des premières grandes installations photovoltaïques des hautes Alpes montrent des effets d'apprentissage significatifs lors de la mise en œuvre. À Sedrun, par exemple, le temps d'installation des panneaux a été divisé par cinq à mesure que les équipes ont affiné les procédures et optimisé les flux de travail. Même si les coûts globaux du projet restent sensibles à des facteurs tels que les prix de l'acier, les discussions à Disentis ont souligné le potentiel de solutions de conception alternatives, notamment des constructions à base de bois et des choix d'ingénierie spécifiques au site. Pour EDGE, ces informations pratiques renforcent l'importance d'une évaluation minutieuse du site, d'une conception adaptative et d'un apprentissage continu plutôt que d'évaluer les projets de manière isolée.

La complémentarité est réelle, mais elle doit être intégrée dans la conception du système

Les données de l'installation test de La Stadera présentées par Michael Lehning montrent une forte complémentarité à court terme entre la production éolienne et solaire. Cependant, la complémentarité annuelle n'est pas parfaite et des décalages saisonniers subsistent.

Pour EDGE, cela renforce un message central : la complémentarité ne devient précieuse que lorsqu'elle est intégrée à l'optimisation de l'hydroélectricité, à l'aménagement du territoire et aux solutions de stockage potentielles. La valeur du système n’émerge pas automatiquement ; il doit être conçu.

La neige est un paramètre d'ingénierie contrôlable

Les informations fournies par la centrale photovoltaïque alpine de Muttsee confirment le changement de production attendu en hiver. La neige augmente l'albédo et peut améliorer le rendement. Dans le même temps, les effets d’enfouissement et la hauteur d’interférence peuvent créer des pertes temporaires ou, lors d’hivers extrêmes, importantes. L’apprentissage clé abordé dans Disentis s’aligne sur les recherches d’EDGE : Une conception intelligente évite de nombreux problèmes liés à la neige.

Un examen attentif de l'inclinaison des panneaux, de la hauteur de montage et de la géométrie peut réduire les risques et les coûts. La climatologie de la neige n'est pas qu'un simple obstacle. Il s'agit d'une variable d'entrée de conception. La redistribution de la neige poussée par le vent et la hauteur d'interférence doivent être intégrées dès la phase d'ingénierie.

Le climat et la biodiversité doivent être planifiés ensemble

Du point de vue de la biodiversité, les zones alpines restent comparativement moins perturbées que de nombreux autres paysages suisses. Cela augmente à la fois leur valeur écologique et leur responsabilité en matière de planification. La discussion avec Pro Natura et les parties prenantes locales a confirmé ce que la modélisation EDGE montre systématiquement : les conflits au niveau du projet sont souvent les symptômes d'un manque de coordination spatiale à un niveau supérieur. L’intégration précoce des critères de protection et d’utilisation, des données de référence de haute qualité et des processus d’évaluation transparents sont essentiels. Les projets situés dans des zones déjà touchées, telles que les sites d'infrastructures existants, illustrent qu'un développement compatible avec la biodiversité est possible.

Pour EDGE, la planification intégrée n'est pas un module complémentaire facultatif. C'est fondamental.

La mise en œuvre est aussi critique que la modélisation

La contribution du point de vue du développeur a mis en évidence les défis pratiques des projets alpins : processus d'autorisation complexes, logistique en terrain montagneux, gestion des risques et contrôle des coûts. La volatilité des prix de l’acier reste préoccupante. Des approches structurelles alternatives, y compris des constructions à base de bois, sont explorées dans des projets tels que Prafleuri.

Du point de vue d'EDGE, les retours concrets sur la mise en œuvre sont inestimables. Il affine nos hypothèses de modélisation et améliore la sélection future des sites, les stratégies d'optimisation et les évaluations des coûts.

Conclusions

Les principaux points à retenir des discussions sur la recherche énergétique étaient les suivants :

  • L'énergie éolienne et solaire alpine est techniquement réalisable.

  • Ils génèrent une valeur mesurable du système hivernal.

  • Les défis liés à la neige peuvent être atténués grâce à une conception intelligente.

  • La protection de la biodiversité et le déploiement des énergies renouvelables doivent être co-conçus.

  • Les réalités de la mise en œuvre doivent éclairer la modélisation.

EDGE fonctionne précisément à cette interface : relier la modélisation du système aux données de terrain, aux connaissances techniques et à la planification spatiale. EDGE fonctionne précisément à cette interface : relier la modélisation du système aux données de terrain, aux connaissances techniques et à la planification spatiale.

Autres présentations d'EDGE

Les Energy Research Talks à Disentis ont rassemblé des chercheurs et des praticiens travaillant dans le domaine de la transition énergétique en Suisse. Les présentations ont couvert un large éventail de sujets, notamment l'intégration de l'énergie solaire au réseau (Prof. Dr. Christof Bucher, Berner Fachhochschule), l'impact des échanges transfrontaliers d'électricité sur les investissements de stockage dans les systèmes à dominante hydroélectrique (David Holmer, ZHAW) et les effets distributifs de la conception des tarifs de l'électricité sur les ménages suisses (Florian Landis et Héctor Ramírez Molina, ZHAW). Ensemble, ces contributions ont mis en évidence la manière dont la conception technique des systèmes, les structures de marché et les considérations sociétales interagissent pour façonner le futur système électrique de la Suisse.