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Interview de Pierre Kayoun (Nexans) :



Pierre Kayoun apporte un éclairage technique sur les technologies de câbles utilisées dans les Supergrids. Il décrit l’infrastructure technique des Supergrids, explique comment optimiser le transport de l’électricité et donne les perspectives d’évolution technologique.

Aux États-Unis comme en Europe, la difficulté de l’intégration des EnR réside dans l’éloignement géographique entre les centres de production d’électricité et les centres de consommation. Ainsi en Europe, l’électricité sera de plus en plus produite au Nord du continent grâce aux éoliennes offshore et au Sud grâce au solaire thermique alors qu’elle sera majoritairement consommée en Europe de l’Ouest et en Europe centrale.

Les Supergrids ont pour objectifs :

  • De mutualiser et transporter des volumes importants d’électricité renouvelable vers des centres de consommation urbains distants ;
  • D’assurer une complémentarité entre les différentes énergies renouvelables afin de minimiser l’impact de la variabilité de ses sources ;
  • De connecter ces sources d’énergies renouvelables à des moyens de stockage, tels que l’hydraulique, afin de tirer partie des capacités naturelles de stockage existantes aujourd’hui en Europe (possibilité de stocker 40 GW en Norvège).

Voici à titre d’exemple, la constitution et le fonctionnement d’un champ d’éoliennes off-shore, tel qu’il est envisagé pour la réalisation de Supergrids :

  • Les éoliennes d’une puissance pouvant aller jusqu’à 5 GW, sont connectées entre elles par des câbles moyenne tension (20 à 30 kV), et forment des parcs reliés à des postes de transformation qui augmentent la tension de l’électricité produite.
  • Celle-ci traverse une station de conversion off-shore qui transforme le courant alternatif en courant continu pour limiter les pertes techniques liées à l’effet Joule lors du transport ultérieur et permet ainsi d’acheminer l’électricité sur de grandes distances avec le moins de pertes possibles.
  • Un câble sous-marin courant continu haute tension, appelé câble d’export, relie la station de conversion off-shore à la côte, où il est connecté à une station de conversion on-shore qui retransforme le courant continu en courant alternatif pouvant être acheminé sur le réseau terrestre existant. Actuellement, des parcs éoliens de 500 à 900 MW à partir d’éoliennes de 5 MW sont en développement.


Source : Nexans

Pour poser les câbles en pleine mer, des équipements particuliers sont nécessaires :

  • des bateaux qui doivent être adaptés à la profondeur de la mer. Actuellement, pour les profondeurs importantes, il existe seulement deux bateaux au monde permettant de stocker une très grande quantité de câbles sous-marins et déployer sans avoir à faire de jonctions durant le déploiement. Cela permet d’être plus efficace et de limiter les points de fragilité sur la liaison ;
  • des robots spéciaux qui sont employés pour creuser les tranchées permettant de poser les câbles au fond de la mer tout en les enfouissant, ce qui évite des incidents liés à la certaines pratiques de pêche. Cela concerne surtout les câbles haute tension de 150 kV à 500 kV.


Source : Nexans

L’optimisation des câbles réside dans la recherche de la meilleure combinaison entre la puissance à transporter et la distance, ce qui a des répercussions sur la conception des câbles mais aussi sur le choix entre courant continu et courant alternatif.

Il existe de nouvelles possibilités pour les systèmes de câblage souterrains et aériens, qui permettent d’optimiser les réseaux au meilleur coût, tout en apportant au gestionnaire de réseau des informations essentielles. On peut citer à titre d’exemples :

  • les technologies courant continu et leurs avantages :
    • pour les lignes aériennes, l’infrastructure (pylônes, lignes, etc.) pour faire passer une puissance donnée en courant continu est réduite par rapport à l’infrastructure pour faire passer la même puissance en courant alternatif,
    • Les pertes en ligne sont réduites, ce qui permet d’augmenter l’efficacité des câbles sous-marins et souterrains liés aux parcs offshore, et permet de transporter l’énergie sur de plus grandes distances.
  • les câbles de nouvelle génération :
    • avec un cœur en carbone pour les lignes aériennes permettant d’améliorer capacité, sécurité et aspect visuel du fait de lignes plus légères et comportant moins de pylônes.
    • câbles extrudés moins volumineux, pour les liaisons sous marines en courant continu (XLPE/HVDC - projet Fenno-Skan 2)
    • câbles supraconducteurs à haute température (HTS) pour les lignes terrestres permettant de transporter de très forts courants à de plus faibles tensions (150 kV pour 4 à 5 GW d’énergie), avec de très faibles pertes sur des câbles encore plus petits (interconnexion au réseau de Long Island Power Authority – New York).
  • l’intégration de systèmes de monitoring, qui permet de remonter des informations essentielles sur l’état du câble (température, fiabilité, environnement, etc.) vers les systèmes SCADA et d’en optimiser la gestion, voire d’en augmenter la capacité ; Pour ce faire, les câbles sous marins ou enterrés sont équipés de fibres optiques et les lignes aériennes de systèmes de mesure de la flèche.
  • la combinaison des technologies souterraine et aérienne pour limiter les problèmes liés à l’acceptation sociale qui est un frein significatif au déploiement des réseaux aériens terrestres.


Source : Nexans


Pierre Kayoun
17 mai 2011


Pierre Kayoun est Vice-Président Infrastructure et Directeur Ventes et Marketing du Business Group Haute tension de Nexans.





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