L’énergie fatale, ce gisement invisible de la transition énergétique

Dans un système énergétique idéal, chaque kilowattheure produit serait immédiatement consommé. Dans la réalité, les déséquilibres entre production et demande sont fréquents. L’« énergie fatale » correspond précisément à cette énergie disponible mais non utilisée, parfois dissipée faute de solution pour la capter au bon moment.

La transformation du système énergétique suisse accentue ces situations de surplus. Le développement rapide du photovoltaïque (PV), souvent décentralisé, produit des pics de production parfois difficiles à absorber par le réseau. Dans le canton de Vaud, par exemple, plusieurs centaines de mégawatts de production solaire peuvent être injectés simultanément en pleine journée, alors que la demande est relativement faible.

« La production croissante d’énergies renouvelables intermittentes, fortement dépendantes des conditions météorologiques, rend parfois plus complexe leur intégration dans le réseau. Aujourd’hui, la décentralisation de la production photovoltaïque génère des besoins accrus en énergie de réglage, qui peuvent parfois générer de l’énergie fatale selon le mode de gestion du réseau », souligne Luca Juillerat.

Lorsque ces excédents deviennent trop importants, les gestionnaires du réseau doivent intervenir pour maintenir l’équilibre du système. Cela peut passer par l’ajustement d’injection de certaines installations PV – autrement dit la réduction de leur production – ou par le déversement hydraulique, qui consiste à ne pas turbiner l’eau dans les centrales hydroélectriques.

Dans certains cas extrêmes, ces déséquilibres peuvent même conduire à des prix négatifs sur le marché de l’électricité : les GRD doivent alors payer pour « évacuer » leur énergie. 

Ces situations peuvent sembler paradoxales dans un pays comme la Suisse, qui dépend encore largement des importations d’énergie. « Trop d’électricité ne veut pas dire trop d’énergie, rappelle Luca Juillerat. La Suisse importe toujours environ 70 % de l’énergie qu’elle consomme. »

La raison tient à la structure de la demande. Environ la moitié de l’énergie utilisée en Suisse l’est sous forme de chaleur : pour l’industrie, le chauffage des bâtiments ou la production d’eau chaude sanitaire. Autrement dit, même si de l’électricité est parfois excédentaire à certains moments, le besoin global d’énergie – et notamment de chaleur – reste très important. C’est précisément ce décalage qui ouvre la voie à de nouvelles formes de valorisation, comme le Power-to-Heat, qui consiste à transformer l’électricité excédentaire en chaleur avec un très haut rendement.

Plusieurs solutions techniques existent pour exploiter ces excédents énergétiques. Certaines sont déjà bien établies. Le pompage-turbinage, par exemple, permet de stocker l’électricité sous forme d’énergie hydraulique en pompant de l’eau vers un réservoir situé en altitude. Les batteries électrochimiques constituent une autre piste pour absorber les fluctuations à court terme. Mais d’autres approches, parfois moins médiatisées, suscitent un intérêt croissant. Parmi elles figure le Power-to-Heat.

« Dans ce cas, l’électricité retirée du réseau est utilisée pour chauffer de grands ballons d’eau afin de stocker l’énergie sous forme thermique », explique Luca Juillerat. Cette chaleur peut ensuite être injectée dans un réseau de chauffage à distance ou utilisée dans des processus industriels, des serres ou d’autres installations. L’avantage de cette approche réside dans son efficacité énergétique. « Près de 99 % de l’énergie issue du processus peut être convertie en chaleur », souligne-t-il. Une performance qui, en comparaison avec le pompage-turbinage, les batteries électrochimiques ou l’hydrogène par exemple, reste inégalée.

La valorisation de l’énergie fatale reste pourtant encore limitée en Suisse, malgré un potentiel important. Les données du gestionnaire du réseau de transport d’électricité Swissgrid montrent que les interventions pour retirer de l’énergie du réseau sont de plus en plus fréquentes. En 2024, elles ont représenté plus de 2’200 heures durant lesquelles il a fallu réduire la production pour maintenir l’équilibre du système.

« Dans certains cas, on peut devoir retirer jusqu’à 700 ou 800 MW d’électricité du réseau en quelques minutes », indique Luca Juillerat. Ces situations se produisent particulièrement le week-end, lorsque la consommation industrielle diminue alors que la production solaire reste élevée. 

Si la Suisse explore progressivement ces solutions, d’autres pays ont déjà franchi un cap dans la valorisation de l’énergie fatale. En Finlande, le Power-to-Heat est largement utilisé pour alimenter les réseaux de chauffage urbain. Ces pays ont développé de vastes infrastructures capables de convertir rapidement l’électricité excédentaire issue de l’éolien offshore en chaleur stockable avec des installations de grande envergure.

Selon Luca Juillerat, la Suisse dispose pourtant d’atouts similaires : un réseau électrique fiable, un important parc hydraulique et des besoins significatifs en chaleur. « On parle beaucoup des batteries et de l’hydrogène, qui attirent l’attention parce qu’ils sont perçus comme très technologiques. Mais certaines solutions plus simples peuvent être extrêmement efficaces », estime-t-il.

Au-delà de la seule question des surplus, l’énergie fatale met en lumière un défi central de la transition énergétique : la flexibilité du système. L’intégration croissante des énergies renouvelables impose en effet d’adapter les infrastructures pour gérer des productions plus variables et décentralisées. Les mécanismes de réglage du système électrique jouent un rôle clé pour maintenir cet équilibre.

Dans ce contexte, valoriser l’énergie fatale permet non seulement d’éviter le gaspillage, mais aussi de renforcer la stabilité du système énergétique. Plutôt que de considérer ces excédents comme un problème, ils peuvent ainsi devenir une ressource qui, bien exploitée, pourrait contribuer à réduire les pertes, optimiser les infrastructures existantes et accélérer la transition vers un système énergétique plus durable.

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