Clé pour l’avenir énergétique : les réseaux intelligents

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Allemagne | Science de la terre, de l’univers et de l’environnement : énergie, transports, espace, environnement
21 août 2015

La régulation des réseaux électriques est l’ensemble des moyens mis en œuvre, afin de maintenir proches de leurs valeurs de consigne les grandeurs de fréquence et de tension sur l’ensemble du réseau (via des fonctions d’asservissement agissant sur un système dynamique). Par celle-ci, des réseaux électriques modérément perturbées reviennent progressivement à un état d’équilibre (au sens asymptotique). Une instabilité généralisée du réseau peut conduire à des dégâts matériels (côté production, transport, distribution et clients) et/ou à la mise hors tension d’une partie ou de l’ensemble du réseau (blackout).

Afin de corriger rapidement tout écart de fréquence, chaque gestionnaire de réseau met à disposition dans sa zone une réserve de puissance active (réserve tournante) qui est rapidement mobilisée en fonction des besoins nécessaires à l’équilibre.

Les réseaux électriques allemands manquent cependant de transparence. Même les services publics ne connaissent pas avec précision l’intensité totale du courant traversant le réseau. Un contrôle intelligent pourrait rendre le flux de courant visible - ce qui rendrait l’expansion du réseau presque superflu.

Une étude menée à la demande de l’énergéticien allemand EWE par l’Institut des systèmes électriques et de l’économie de l’énergie (IAEW) de l’Université technique d’Aix-la-Chapelle (RWTH, Rhénanie du Nord-Westphalie), a montré que si les centrales baissaient leur production de 5% sur l’année, deux fois plus de courant pourrait circuler à travers les réseaux. Il n’y a que quelques heures critiques où le réseau est surchargé. Si on réussit à les identifier et observer le flux du courant, on pourrait contrôler les centrales et réguler leur production et leur alimentation au réseau.

Ces mécanismes de contrôle protègeraient non seulement les réseaux de moyenne tension auxquelles la plupart des parcs éoliens et des grands systèmes photovoltaïques sont connectés, mais ils seraient également utiles pour les réseaux locaux, qui sont alimentés par des petites centrales. Ces dernières pourraient être personnalisées avec des transformateurs variables qui répondraient automatiquement aux fluctuations de la grille et désamorceraient des goulets d’étranglement.

Avec ces réseaux intelligents, le potentiel de l’électricité verte, pourrait être mieux valorisé. L’intermittence de ces énergies ne posera plus de problème. Les énergéticiens sont convaincus qu’il serait possible, avec ces contrôles intelligents, d’économiser jusqu’à 70% des coûts d’expansion du réseau nécessaire à l’intégration des énergies renouvelables. Par ailleurs, EWE, seul,investira près de 100 millions d’euros d’ici 2017 pour l’amélioration du réseau sous sa responsabilité.

Le système intelligent a été testé dans la commune de Wittmund (Basse-Saxe). Selon l’étude de l’IAEW, ce système est applicable à d’autres réseaux. Néanmoins, tous les réseaux ne sont pas adaptés : seul environ 70% des infrastructures existantes serait appropriées pour mettre en place des commandes intelligentes.

Source : "Stromleitungen : Machen kluge Steuerungen den Netzausbau überflüssig ?“, Article du journal en ligne Wirtschaftswoche Green, 17/08/2015 - http://green.wiwo.de/stromleitungen-machen-kluge-steuerungen-den-netzausbau-ueberfluessig/

Rédacteur : Daniela Niethammer, daniela.niethammer chez diplomatie.gouv.fr - www.science-allemagne.fr/