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Le fonctionnement et les techniques

Les Super grids : des interconnexions électriques au réseau transeuropéen

Créer un réseau électrique européen de grand transport capable d’intégrer à grande échelle des sites de production d’énergies de sources renouvelables de plus en plus éloignés des zones de consommation (par exemple des sites de production éolienne en mers du Nord), de fournir au marché de l’électricité des capacités suffisantes pour se développer, et de raccorder les futurs sites de stockage d’électricité, tout en maintenant la sécurité de fonctionnement du système électrique en Europe, voilà les défis que doivent relever les Super grids.

Afin de créer les Super grids, il ne suffira pas de créer de nouvelles lignes d'interconnexions électriques entre les pays et de les connecter aux réseaux de transport d’électricité nationaux. C’est l’ensemble du réseau européen qui doit être repensé et adapté techniquement. Ce projet ambitieux dont les premières réalisations sont attendues autour de 2020 devrait être pleinement opérationnel à l’horizon 2050.


Source : CE COM(2010) 677

Des objectifs politiques aux conséquences techniques

Les objectifs fixés par l’Union européenne en matière d’intégration des énergies de sources renouvelables et de réduction des gaz à effet de serre sont très ambitieux. Au-delà de l’objectif des « 3X20 » d’ici 2020, la Commission européenne a fixé un objectif de réduction des gaz à effet de serre de 80 % d’ici 2050 (par rapport au niveau de 1990), ce qui implique de parvenir à une production électrique presque totalement décarbonée (réduction de plus de 90 %).

Dans ce contexte, le développement d’un réseau transeuropéen de grand transport apparaît inéluctable. Un tel réseau permettra de maximiser la complémentarité des territoires européens en termes d’énergies de sources renouvelables, tout en limitant l’impact de l’intermittence de telles énergies. En effet, c’est l’augmentation de l’échelle d’approvisionnement qui permet de lisser la production d’électricité à partir d’une multitude de sites de production intermittente. L'intermittence de ces énergies renouvelables demande des technologies de plus en plus performantes de contrôle, de répartition des flux et de stockage qui devront voir le jour pour maintenir un standard élevé de sécurité d'approvisionnement en Europe.

Les défis technologiques à relever

Le premier défi technologique que doivent relever les Super grids est la distance à couvrir. Les Super grids devront permettre, sans pertes importantes d’énergie, de transporter de l’électricité d’un bout à l’autre de l’Europe. Actuellement, la technologie du courant continu s’impose comme étant la plus adaptée pour transporter de l’électricité en mer et sur terre sur de très longues distances, supérieures à 500 kilomètres, avec le moins de pertes d’énergie possible. Néanmoins, d’autres méthodes pourraient être envisagées, en particulier l’introduction d’un niveau de tension supérieur au 400 kV pour les lignes en courant alternatif terrestres ou encore l’exploitation de certaines lignes à une fréquence inférieure à 50 Hz.

Si la technologie du courant continu est désormais bien maîtrisée pour des lignes point à point (comme la future liaison d’interconnexion entre la France et l’Espagne à 320 kV), aucun véritable réseau à courant continu n’existe aujourd’hui dans le monde. Certains éléments essentiels tels que les disjoncteurs sont encore à l’état de prototype.

La mise au point de convertisseurs permettant de passer du courant continu au courant alternatif et vice versa avec une perte d’énergie minimale à un coût acceptable est également un objectif recherché par les industriels.

Ainsi, d’une part, des lignes en courant alternatif et en courant continu pourront cohabiter au sein des Super grids et, d’autre part, ces Super grids devront être connectés au réseau européen existant.

La structure des Super grids

À terme, la structure des Super grids s’organisera autour de très longues lignes électriques transeuropéennes en courant continu, sorte de colonne vertébrale du réseau s’étendant de la mer du Nord au Sud de l’Europe (voire à l’Afrique du Nord). À cette colonne viendront se connecter des mailles régionales de lignes en courant continu. Le tout formera un maillage de lignes à l’échelle européenne où se connecteront certaines zones de production d’électricité comme par exemple les parcs éoliens offshore ainsi que les réseaux de transport d’électricité nationaux en courant alternatif.

Les enjeux de coopération et de R&D européenne

Au-delà des spécificités purement techniques du projet des Super grids, des défis organisationnels et de coopération internationale sont à relever. En effet, une telle structure nécessite que l’ensemble des pays raccordés s’accordent sur un certain nombre de points :

  • la standardisation des équipements (capacités des lignes et des convertisseurs, niveau de tension, etc.) ;
  • les modalités d’exploitation des Super grids (codes de réseau) ;
  • les conséquences sur le fonctionnement des marchés de l’électricité ;
  • l’harmonisation des procédures administratives et des autorisations ;
  • les études techniques et technico-économiques ;
  • le financement.

Le nécessaire développement des interconnexions électriques

En permettant de relier des zones de consommation et des zones de production de plus en plus éloignées, la mise en place des Super grids va accompagner une augmentation significative des échanges d’électricité au sein de l’Europe. Les interconnexions entre les pays devront alors être renforcées de manière complémentaire.

Pour répondre à cet enjeu, l’ENTSO-E cherche à créer et renforcer un certain nombre d’interconnexions afin de faciliter la mise en œuvre des Super grids.

Dessine-moi un Super grid de demain

Même s’il est difficile de dire dès aujourd’hui à quoi ressembleront les Super grids précisément, le début de leur développement se dessine d’ores et déjà. En effet, il existe un fort potentiel d’énergies de sources renouvelables en Europe à la fois au Nord avec l’énergie maritime dans les mers du Nord, et l’énergie électrique hydraulique en Norvège et au Sud avec l’énergie solaire. Les Super grids s’organiseront donc autour d’un ou plusieurs axes majeurs Nord/Sud.

Par ailleurs, compte tenu de la position centrale de l’Allemagne, d’importants renforcements de ses réseaux pourraient être nécessaires. Il est probable que la construction des Super grids débute dans les mers du Nord et qu’elle se poursuive vers le sud en traversant l’Allemagne.

Les Super grids vont donc redessiner en profondeur la géographie du réseau électrique européen en permettant de passer d’une juxtaposition de réseaux régionaux à un véritable réseau électrique européen capable d’utiliser les complémentarités des mix énergétiques et des modes de consommation du territoire européen et d’accueillir les énergies de sources renouvelables.



Cette fiche a été rédigée par RTE.

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