BESOINS SUPPLEMENTAIRES DANS LE RESEAU DE TRANSPORT ET POSSIBILITES DE MISE EN CABLE. Sion, le Christian BRUNNER, Alpiq Réseau SA Lausanne

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1 BESOINS SUPPLEMENTAIRES DANS LE RESEAU DE TRANSPORT ET POSSIBILITES DE MISE EN CABLE Sion, le Christian BRUNNER, Alpiq Réseau SA Lausanne

2 Contenu 1. Introduction: Le réseau de transport électrique suisse et sa fonction 2. Adaptation à un contexte changeant 3. Lignes aériennes, câbles enterrés, quelles possibilités? 4. Conclusion Alpiq Réseau SA Lausanne Sion, le

3 1. Introduction: le réseau de transport électrique suisse et sa fonction

4 1.1. Le réseau THT en Suisse Le réseau de transport électrique suisse : Permet le raccordement des lieux de production et des centres de consommation. Garantit l échange d énergie, dans le cadre d accords internationaux, au sein du réseau d interconnexion européen de l ENTSO-E. Date principalement des années 70-80, époque de la construction des grands aménagements d accumulation. N a pas subi d évolution majeure concernant la topologie ou l augmentation de la capacité de transport ces 20 dernières années pour répondre aux exigences d aujourd hui. Alpiq Réseau SA Lausanne Sion, le

5 1.1. Le réseau THT en Suisse Par contre, le réseau de transport électrique suisse : A été optimisé dans son exploitation (estimations plus précises grâce aux prévisions au ¼ d heure). S est fixé comme priorité de respecter le critère de sécurité n-1 (ENTSO-E) après le blackout d Italie. Au final, la capacité de transport a été réduite au profit de la fiabilité. Alpiq Réseau SA Lausanne Sion, le

6 1.1. Le réseau THT en Suisse Réseau de transport THT: Longueur totale: 6696 km 380kV: 1780 km 220kV: 4916 km Alpiq Réseau SA Lausanne Sion, le

7 1.1. Le réseau THT en Suisse Capacité vers l Allemagne: MW Capacité vers la France: MW Capacité vers l Autriche: MW Châtelard-Rosel Capacité vers l Italie: MW Alpiq Réseau SA Lausanne Sion, le

8 1.2. Rentabilité, efficience De par sa nature, le réseau de transport électrique est un monopole naturel dans lequel la rentabilité des investissements est influencée par: Son efficience (quantité d énergie transportée en tout temps selon la demande des utilisateurs, à des coûts moindres) Les lois et les décisions politiques (LApEl, OApEl, ORNI, coûts imputables) Afin de garantir la rentabilité du réseau et de favoriser une politique d économie d énergie, il est primordial d augmenter l efficience du réseau. Alpiq Réseau SA Lausanne Sion, le

9 1.3. Augmentation de l efficience L augmentation de l efficience du réseau passe par: Un renouvellement des éléments les moins performants Une optimisation de la topologie (tout en assurant la sécurité d approvisionnement) Une exploitation efficace Une maintenance régulière Une augmentation de la durée d utilisation Alpiq Réseau SA Lausanne Sion, le

10 2. Le réseau THT suisse doit s adapter à un contexte en mutation

11 2.1. Changement de contexte (1/2) Demande en pleine évolution: Augmentation de la demande en énergie, et plus particulièrement en électricité: transfert des besoins énergétiques du fossile vers l électrique (pompes à chaleur, électromobilité, etc.) Intégration de sources d énergie renouvelables, souvent implantées sur des sites spécifiques et pas facilement connectables au réseau (ou avec des capacités trop faibles) Augmentation de la demande en énergie d ajustement (de pointe) pour compenser ces nouvelles productions stochastiques Alpiq Réseau SA Lausanne Sion, le

12 2.1. Changement de contexte (2/2) et nouveau contexte politique et social: Nouvelles ambitions politiques et environnementales des gouvernements européens (économie d énergie, énergies renouvelables, diminution CO 2 ) Nouvelles lois et directives suisses: LApEl, OApEl, ORNI, etc. Prise en considération de l impact environnemental des infrastructures électriques Quelles conséquences pour le réseau de transport? Alpiq Réseau SA Lausanne Sion, le

13 2.2. Conséquences pour le réseau Contexte Evolution Besoins Economique Politique Social Technique (consommation) Technique (production) Ouverture à la concurrence et au marché européen, monopole régulé LApEl, directives européennes, protection de l environnement, sécurité d approvisionnement Transfert des besoins énergétiques du fossile vers l électrique, prise en compte de l impact des infrastructures sur le paysage Augmentation de la demande (confort, pompes à chaleur, e-mobility, etc.) Nouveaux modes de production (intermittents et aléatoire), décentralisation de la production Pompage comme seule possibilité de stockage Baisse des coûts, Demande de capacité supplémentaire Capacité supérieure, Fiabilité supérieure Capacité supérieure, infrastructures discrètes Capacité supérieure, Disponibilité Energie d ajustement, Demande de capacité supplémentaire Conséquence principale: besoin de nouvelles lignes THT Alpiq Réseau SA Lausanne Sion, le

14 2.3. Energie d ajustement: exemple éolien L apparition de sources de production telles que le solaire, l éolien et la minihydroélectrique impose au réseau des capacités de transport toujours plus importantes, pour le stockage dans les usines de pompage-turbinage. En effet, la courbe de ces productions aléatoires et intermittentes ne correspond pas à la courbe de consommation. Elle doit pouvoir être compensée, ce qui nécessite un réseau dense et robuste. Comparaison consommation CH Production éolienne allemande Alpiq Réseau SA Lausanne Sion, le

15 2.3. Energie d ajustement: exemple éolien L apparition de sources de production telles que le solaire, l éolien et la minihydroélectrique impose au réseau des capacités de transport toujours plus importantes, pour être stockée dans les usines de pompage-turbinage. En effet, la courbe de ces productions aléatoires et intermittentes ne correspond pas à la courbe de consommation. Elle doit pouvoir être compensée, ce qui nécessite un réseau dense et robuste. Comparaison consommation CH Production éolienne allemande Alpiq Réseau SA Lausanne Sion, le

16 2.4. Energie d ajustement: exemple solaire Alpiq Réseau SA Lausanne Sion, le

17 2.5. Investissements et régulation Le réseau actuel étant proche de ses limites en terme de charge, de nouveaux investissements pour des capacités de transport supplémentaires sont nécessaires. Leur rentabilité ne peut être garantie que dans un cadre clair et rigoureux, assuré par une instance de régulation (coûts imputables). Une régulation de type incitative peut mener à un développement plus rapide et plus efficace du réseau. Les procédures d autorisation doivent être accélérées et coordonnées entre les différentes instances. Alpiq Réseau SA Lausanne Sion, le

18 3. Possibilités de mise en câble

19 3.1. Possibilités de mise en câble Les possibilités et les coûts qui en résultent dépendent: De la capacité de transport (100 kw MW) Du niveau de tension (BT 400V THT 380 kv) Du nombre des systèmes en parallèle De la topographie et de la géologie du tracé Alpiq Réseau SA Lausanne Sion, le

20 3.2. Evolution de la technologie AC lines (Welt) DC lines (Welt) AC lines (Deutschland) PE 400 kv Öl VPE VPE 110 kv PE PE Alpiq Réseau SA Lausanne Sion, le

21 3.3. Exemples de mises en câble BT Comparaison de coûts au km linéaire entre : liaison aérienne BT V liaison souterraine BT V Liaison aérienne BT : M-O 55'000.- CHF / km Matériel 53'000.- CHF / km Total 108'000.- CHF / km Liaison souterraine BT : M-O 9'000.- CHF / km Matériel 35'000.- CHF / km (câble aluminium) GC (fouille) 50'000.- CHF / km Total 94'000.- CHF / km En conclusion le rapport de coûts entre l'aérien et le souterrain BT est pratiquement de 1. Alpiq Réseau SA Lausanne Sion, le

22 3.3. Exemples de mises en câble MT Comparaison de coûts au km linéaire entre : une liaison aérienne MT - 16 kv une liaison souterraine MT - 16 kv Liaison aérienne MT : (portée ordinaire à 3 conducteurs) M-O 32'400.- CHF / km Matériel 45'000.- CHF / km Total 77'400.- CHF / km Liaison souterraine MT : M-O 8'400.- CHF / km Matériel 65'000.- CHF / km (câble cuivre) GC (fouille) 80'000.- Total CHF / km 153'400.- CHF / km En conclusion le rapport de coûts entre l'aérien et le souterrain MT est pratiquement de 2. Alpiq Réseau SA Lausanne Sion, le

23 3.3. Exemples de mises en câble HT Comparaison de coûts au km linéaire entre : une liaison aérienne HT kv une liaison souterraine HT kv Liaison aérienne HT : (2 ternes 125 kv) Total CHF / km Liaison souterraine HT : Matériel CHF / km (câble cuivre) GC + M-O CHF / km Total CHF / km En conclusion le rapport de coûts entre l'aérien et le souterrain MT est d environ 3,6. Alpiq Réseau SA Lausanne Sion, le

24 3.3. Exemples de mises en câble THT: Ligne 400 kv Berlin (1998) Alpiq Réseau SA Lausanne Sion, le

25 3.3. Exemples de mises en câble THT: Ligne 400 kv Barajas-Madrid (2004) 2 ternes 380 kv de câbles isolés en XLPE Posés en tunnel avec système de ventilation forcée Capacité de transport de 1750 MVA par terne Longueur de la connexion: 12.7 km Facteur de coûts: 15x Transition souterrain-aérien Alpiq Réseau SA Lausanne Sion, le

26 3.4. Lignes et câbles: en cas de panne Comparaison des pannes entre les lignes aériennes et les câbles: Causes Lignes Foudre, contacts accidentels (arbres), isolateurs défectueux Câbles Dégâts au niveau de l isolation (excavation proche) Remise en service Automatique, généralement moins d une minute pour les cas simples. Nécessite la localisation du défaut (longue et difficile) Temps de réparation Intervention à pied ou héliportée, réparations de quelques heures. Réparations en plusieurs semaines. Alpiq Réseau SA Lausanne Sion, le

27 3.5. Lignes et câbles: exploitation Lors de l exploitation, les câbles: Supportent moins bien les surcharges que les lignes aériennes (vieillissement prématuré de l isolation pour les câbles). Ne peuvent pas être réenclenchés automatiquement et rapidement. Ont une durée de vie inférieure Alpiq Réseau SA Lausanne Sion, le

28 3.6. Comparaison paramètres câbles lignes Chamoson / Madrid & Mendrisio Alpiq Réseau SA Lausanne Sion, le

29 3.6. Impact financier de la solution câblée sur les consommateurs : exemple de Chamoson-Ulrichen Alpiq Réseau SA Lausanne Sion, le

30 3.6. Impact financier d une mise en câble Estimation de l impact financier annuel dû à une mise en câble pour différentes catégories de consommateurs Consommation annuelle [kwh/an] Delta annuel de la variante câblée [Frs/an] Catégorie de consommateurs Consommation Chamoson-Ulrichen Réseau stratégique Suisse THT (~ 600km) [kwh/an] [Frs/an] 1/3 1/2 1 Logement de 4 pièces 4' Maison individuelle de 5 pièces 10' Petite entreprise 30' Entreprise moyenne 150' '634 2'451 4'903 Grande entreprise 500'000 2'724 5'448 8'171 16'343 Réseau Santé Valais 21'240' ' ' ' '236 Ciba - Monthey 350'000'000 1'906'638 3'813'277 5'719'915 11'439'830 Lonza Ag - Viège 500'000'000 2'723'769 5'447'538 8'171'307 16'342'614 Alpiq Réseau SA Lausanne Sion, le

31 4. Conclusion

32 4.1. Besoins de développement du réseau de transport d électricité en Suisse Le développement du réseau est nécessaire pour: La sécurité d approvisionnement et le transport de l énergie du site de production vers les sites de consommation. Permettre l échange de l énergie (économiquement raisonnable) provenant des installations complémentaires. Ce développement requiert de gros investissements, qui ne peuvent être assurés sans la présence d une instance de régulation. Une régulation incitative permet un développement du réseau plus sûr et plus rapide. Alpiq Réseau SA Lausanne Sion, le

33 4.2. Impact de la mise en câble des lignes THT La mise en câbles d une partie du réseau THT est techniquement possible, mais très cher: facteur de coûts minimum 10x. Les coûts supplémentaires sont à la charge du consommateur, et représentent des sommes considérables pour les industries. On n enterre pas le champ magnétique avec la ligne. Les atteintes à l environnement sont aussi durables et très visibles. Le tracé d une ligne aérienne peut généralement prendre plus de distance par rapport aux agglomérations. La décision incombe aux autorités nationales. Un tronçon câblé diminue la sécurité d approvisionnement. Alpiq Réseau SA Lausanne Sion, le

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