Le 17 septembre 2012

Production, transport et stockage de l’énergie électrique

Par Jean-Louis Lilien, Professeur en transport et distribution de l’énergie électrique (ULg, Montefiore)

Le territoire wallon va être impacté en termes de consommation d’espace et de paysage par le développement nécessaire des infrastructures électriques de production d’énergie renouvelable, de transport et de distribution de l’énergie électrique. Souvent la presse débat de la production de l’énergie électrique mais rarement du réseau d’énergie, celui qui amène l’électricité depuis la production jusqu’à nos maisons et nos entreprises via un réseau constitué de lignes/câbles à haute, moyenne et basse tension. Il va pourtant devoir subir une réforme majeure.

On entend de plus en plus parler de l’énergie électrique qui nous apporte tant de confort dans la vie courante, elle n’a que 100 ans d’existence et elle est déjà en mutation profonde. Le développement majeur de la consommation et donc des infrastructures qui y sont liées date en Europe des années 60 et 70, c’était hier ! En Chine et en Inde l’extension majeure du réseau et de la production est en cours pour le moment, mais avec 6 fois plus d’habitants qu’en Europe et 250 fois plus qu’en Belgique… Il faudra bien « nourrir » tout ce monde et c’est impossible à terme avec des ressources épuisables d’ici quelques dizaines d’années au niveau de la planète.

De surcroît, des pans entiers de consommation (le transport, le chauffage/climatisation) vont devoir (faute à la disparition du pétrole) s’orienter vers l’énergie électrique également car c’est une énergie de grande qualité, facile à transporter en très grande quantité avec un rendement spectaculaire (95% en transport et distribution dans l’ensemble d’un pays comme la Belgique). On n’a pas encore trouvé mieux et aucun autre vecteur énergétique ne se profile à moyen terme avec un bilan de cycle de vie acceptable. L’électricité peut aussi être produite de nombreuses manières.

Nous devons réduire notre empreinte écologique, pour permettre à nos futures générations de continuer à inventer pour créer un monde plus sage, plus accessible à tous, plus confortable pour tous. Ce ne sera possible que moyennant d’une part, des économies drastiques d’énergie et d’autre part, le remplacement de nos énergies fossiles épuisables et polluantes par d’autres sources. Pour les économies d’énergie, le train est en marche mais le chemin sera long. Pour la production renouvelable, on assiste depuis peu à un développement spectaculaire de l’éolien et du solaire. Au-delà des applications résidentielles utiles mais limitées, il faudra aussi recourir à des installations de grandes tailles pour couvrir les besoins globaux. Nous entendons parler des grands parcs éoliens off-shore et l’on nous dit également que le soleil est une solution toute trouvée vu que l’ensoleillement sur la terre pendant quelques heures suffirait à couvrir les besoins de la planète entière pendant un an... Encore faudrait-il pouvoir le capter, le transformer, le transporter or on ne sait pas encore transporter l’énergie facilement, à bon marché, en grande quantité et sur de grandes distances sous une autre forme que l’électricité ! Des projets de grande envergure sont étudiés, comme le transit vers l’Europe depuis le Sahara où l’énergie serait produite (projet Desertec).

Le 17 septembre 2012

Mais qui donc va autoriser le passage nécessaire des infrastructures de transport de cette énergie renouvelable via des autoroutes de lignes à haute tension (sans doute à courant continu) sur des milliers de kilomètres à travers le monde entier, et en particulier chez nous ?

Les infrastructures de transport de l’énergie doivent s’adapter à cette décentralisation de la production à des endroits souvent reculés par rapport au point de consommation (le vent dans la mer, le soleil au Sahara par ex). La grande étendue du réseau d’énergie aidera à gérer l’intermittence propre à ces ressources mais la fiabilité de la fourniture sera plus aléatoire car que faire en cas d’anticyclone majeur couvrant toute l’Europe et faisant chuter le vent de Madrid à Varsovie ?

De nouvelles techniques arrivent avec une gestion de la demande (décalage dans le temps de la mise en route de certaines charges par ex. et un réseau plus intelligent « smart grids » capable par moment de laisser passer plus d’énergie qu’aujourd’hui sur les mêmes infrastructures grâce à des capteurs, du matériel original qui permet de détourner des flux à la commande, etc… Citons enfin le stockage d’énergie sous différentes formes dont la plus efficace à ce jour reste de faire monter de l’eau en période creuse et de la laisser descendre en période de forte demande, avec une pompe/turbine qui permet cette gestion mais les emplacements sont rares et localisés notamment en Suisse et en Norvège - chez nous à Coo…) ! Le réseau de transport européen (voir couplé bien loin à l’est - je veux parler de l'interconnexion des réseaux entre pays qui existe depuis longtemps en Europe et s'est étendue vers l'est après 1989 mais nous ne sommes pas couplé à la Russie par ex. ; certains envisagent d'étendre l'interconnexion vers la Russie et même jusqu'en Chine pour profiter des décalages de consommation dans les fuseaux horaires notamment - projet présenté à la CIGRE en 2012) permettra ces interactions limitées mais nécessaires ; mais, il doit être renforcé. Cela va demander beaucoup de recherches, de projets de démonstration, de développement de technologies ciblées, donc le besoin en ingénieurs dans ces filières va exploser.

Dans l’esprit d’assurer une grande sécurité énergétique et par respect mutuel entre partenaires européens, la plupart du temps, chaque pays tente de rester le plus autonome possible pour gérer l’équilibre entre sa production et sa consommation d’électricité. L’importation/exportation est possible et facilitée de plus en plus, notamment pour résoudre des problèmes de perte imprévue de parc de production.

L’électricité se propage à la vitesse de la lumière et toute perturbation dans ce vaste réseau interconnecté se répercute de Madrid à Varsovie quasi instantanément, notamment en passant par Bruxelles… C’est un grand avantage car la réaction à une perturbation est gérée de manière globale. Pas de protectionnisme en électricité pour la même raison que pour le reste de l’économie.

Il est totalement illusoire de penser que l’ilotage (fourniture locale déconnectée du réseau) est une solution à terme, le réseau restera indispensable à la gestion globale des manques et des surplus de fourniture.

Notre région doit suivre le mouvement malgré une situation peu favorable en vent et en soleil, sans accès à la mer et avec une densité importante de la population. Où va-t-on installer les nouveaux moyens de production et surtout l’extension nécessaire du réseau ? L’aménagement du territoire est essentiel à ce titre, il faut laisser plus de latitudes à l’implantation indispensable de ces infrastructures qui nous permettront demain de conserver à tous ce vecteur efficace qu’est l’électricité fournie de manière continue et en bonne qualité.