Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020
Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020 Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020
Des technologies compétitives au service du développement durable Les câbles avec circulation d’azote liquide permettent aujourd’hui la supraconductivité Source : Electric Power Research Institute (EPRI) Le transport en AC continue d’évoluer de son côté et des câbles à âme en carbone (HTLS, High Temperature Low Sag) sont à l’étude. Ils présenteraient le double avantage d’offrir une meilleure capacité pour une puissance identique transportée et, étant plus légers, d’avoir une flèche plus réduite, donc de ne nécessiter que la moitié des pylônes généralement nécessaires (un pylône tous les 1 000 m au lieu de tous les 500 m). Les lignes à isolation gazeuse (LIG) sont issues de la technologie des postes sous enveloppe métallique 1 , une technologie qui est aujourd’hui largement éprouvée. Elles sont essentiellement constituées de tubes métalliques contenant des conducteurs soutenus par des isolateurs de support. L’isolation est assurée par un gaz (ou un mélange, généralement de l’hexafluorure de soufre, SF 6 ) sous pression. Grâce à leurs caractéristiques physiques intrinsèques, les LIG peuvent devenir une alternative plausible aux lignes aériennes sur des longueurs qui restent toutefois réduites en raison de nombreuses contraintes, dont le coût. Celui de l’installation d’une LIG est estimé aujourd’hui à 9 fois celui d’une ligne aérienne (chiffre annoncé lors du débat public sur la ligne Maine-Cotentin). L’utilisation de ces lignes n’est pas complètement neutre pour l’environnement, s’agissant d’une technologie en tranchée (l’emprise est d’environ 15 mètres de large et doit rester dégagée). La dissipation thermique sous terre est également à prendre en compte, ainsi que certaines caractéristiques intéressant la gestion du réseau (présence de courants induits, dits « courants capacitifs », et impédance trois fois moindre que celle des lignes aériennes). (1) Les postes électriques haute tension (> 50 kilovolts) sont des éléments clés du réseau d’acheminement de l’énergie électrique servant à transformer la tension et aiguiller le courant. Dans les postes sous enveloppe métallique, dits également « postes blindés », l’isolation des conducteurs est assurée en les enfermant dans des enveloppes métalliques (généralement en alliage d’aluminium ou en acier) remplies de gaz sous pression (SF 6 le plus souvent). Ces derniers présentent des avantages en termes de compacité (emprise au sol) et de fiabilité, ainsi que des besoins de maintenance réduits par rapport aux postes conventionnels où l’isolation est assurée par l’air ambiant, moins isolant que le SF 6 . Centre d’analyse stratégique - 170 - Août 2012 www.strategie.gouv.fr
Réseaux électriques intelligents ou smart grids Grâce à l’échange bidirectionnel d’informations instantanées et prévisionnelles entre les différents acteurs du système électrique et à une action sur la demande, les réseaux électriques intelligents ou smart grids permettront de gérer de manière plus économique, plus flexible et plus sûre les différentes contraintes auxquelles le système électrique est soumis (intégration de moyens de production intermittents et décentralisés, gestion de la pointe, développement de nouveaux usages de l’électricité). Leur développement nécessite la mise au point de nouveaux capteurs et actionneurs, la définition de nouveaux protocoles de communication et la conception de systèmes d’information capables de gérer et d’exploiter les très nombreuses données échangées sur ces réseaux. La France doit prendre une place importante dans la définition de ces protocoles si elle veut favoriser son industrie. 1 Définition D’après la feuille de route technologique sur les smart grids de l’Agence internationale de l’énergie 1 , un smart grid est un réseau électrique couplé à un réseau d’information et de communication pour contrôler et gérer l’acheminement de l’électricité à partir de toutes les sources de production afin de répondre à la demande – variable – des utilisateurs finaux. Les smart grids coordonnent les besoins et ressources de tous les producteurs, opérateurs de réseaux, utilisateurs finaux et acteurs du marché de l’électricité pour opérer l’ensemble du réseau de la façon la plus efficace possible en minimisant les coûts et les impacts environnementaux tout en maximisant la fiabilité, la résilience et la stabilité du système. 2 Pour un positionnement stratégique mondial La stratégie française de développement des smart grids doit dès le départ intégrer une vision mondiale, car le marché des solutions smart grids ne peut être que mondial. En effet, la croissance de la demande en énergie est aujourd’hui tirée par des pays comme la Chine, l’Inde et le Brésil, même si leurs besoins en smart grids (nouvelles infrastructures qui seront directement « intelligentes ») ne sont pas les mêmes que ceux des pays développés (vieillissement/renouvellement des infrastructures, et nouveaux développements en parallèle de l’intelligence du réseau basée sur les technologies de l’information et de la communication ou TIC). Par ailleurs, des développements spécifiquement dédiés au marché français risqueraient d’être trop coûteux, de rester marginaux, vite dépassés techniquement et de réduire notre compétitivité sur la scène internationale en nous focalisant sur des objets de marché trop limité. (1) AIE (2011), Technology Roadmap – Smart Grids, avril. Centre d’analyse stratégique - 171 - Août 2012 www.strategie.gouv.fr
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Réseaux électriques intelligents<br />
ou smart grids<br />
Grâce à l’échange bidirectionnel d’informations instantanées et prévisionnelles entre les<br />
différents acteurs du système électrique et à une action sur la demande, les réseaux<br />
électriques intelligents ou smart grids permettront de gérer de manière plus économique,<br />
plus flexible et plus sûre les différentes contraintes auxquelles le système électrique est<br />
soumis (intégration de moyens de production intermittents et décentralisés, gestion de la<br />
pointe, développement de nouveaux usages de l’électricité). Leur développement nécessite<br />
la mise au point de nouveaux capteurs et actionneurs, la définition de nouveaux protocoles<br />
de communication et la conception de systèmes d’information capables de gérer et<br />
d’exploiter les très nombreuses données échangées sur ces réseaux. La France doit prendre<br />
une place importante dans la définition de ces protocoles si elle veut favoriser son industrie.<br />
1 Définition<br />
D’après la feuille de route technologique sur les smart grids de l’Agence<br />
internationale de l’énergie 1 , un smart grid est un réseau électrique couplé à un réseau<br />
d’information et de communication pour contrôler et gérer l’acheminement de<br />
l’électricité à partir de toutes les sources de production afin de répondre à la demande<br />
– variable – des utilisateurs finaux. Les smart grids coordonnent les besoins et<br />
ressources de tous les producteurs, opérateurs de réseaux, utilisateurs finaux et<br />
acteurs du marché de l’électricité pour opérer l’ensemble du réseau de la façon la plus<br />
efficace possible en minimisant les coûts et les impacts environnementaux tout en<br />
maximisant la fiabilité, la résilience et la stabilité du système.<br />
2 Pour un positionnement stratégique mondial<br />
La stratégie française de développement des smart grids doit dès le départ intégrer<br />
une vision mondiale, car le marché des solutions smart grids ne peut être que<br />
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pays comme la Chine, l’Inde et le Brésil, même si leurs besoins en smart grids<br />
(nouvelles infrastructures qui seront directement « intelligentes ») ne sont pas les<br />
mêmes que ceux des pays développés (vieillissement/renouvellement des<br />
infrastructures, et nouveaux développements en parallèle de l’intelligence du réseau<br />
basée sur les technologies de l’information et de la communication ou TIC).<br />
Par ailleurs, des développements spécifiquement dédiés au marché français<br />
risqueraient d’être trop coûteux, de rester marginaux, vite dépassés techniquement et<br />
de réduire notre compétitivité sur la scène internationale en nous focalisant sur des<br />
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(1) AIE (2011), Technology Roadmap – Smart Grids, avril.<br />
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