La grande mue des réseaux électriques : de la distribution à la collecte et à la répartition de l’énergie

 L’étude prospective du réseau public de distribution d’électricité à l’horizon 2050 publiée par Enedis en avril 2021 est passionnante et originale à plus d’un titre.

Elle consacre un chapitre entier au développement des énergies renouvelables électriques (principalement éolien et solaire). Contrairement aux abondantes études déjà publiées et toutes focalisées sur l’équilibre offre-demande national, elle en étudie le volet géographique et ouvre le débat sur ses conséquences sur la future architecture des réseaux.

Les auteurs de cette étude anticipent, scénarios et calculs à l’appui, un bouleversement complet de la répartition des flux d’énergie électrique de l’hexagone. Le déclencheur principal d’évolution venant d’un changement de nature des réseaux des territoires ruraux ou peu denses.

Les territoires peu denses seront les déclencheurs des évolutions des réseaux

En effet les territoires peu densément peuplés, par nature propices au développement massif des sites d’énergies renouvelables (*) – schématiquement, éolien au nord, solaire au sud – sont par nature aussi peu consommateurs d’énergie en comparaison aux zones urbaines.

En conséquence ces territoires vont progressivement voir leur solde local consommation – production électrique devenir négatif sur des périodes de plus en plus nombreuses et de plus en plus longues, à tel point que ces territoires deviendront progressivement le siège de réseaux électriques principalement dédiés à l’acheminement d’électricité renouvelable et dimensionnés en conséquence.

L’excédent local d’énergie sera acheminé via les réseaux de distribution et de transport vers les territoires plus densément peuplés, au premier rang desquels les grandes métropoles, qui verront, elles, leur situation électrique peu changée car elles conserveront un solde local consommation – production fortement positif en toutes situations.

 

                                   profil-type d’un poste source en zone peu dense (source : prospective Enedis 2050)

 

En 2050, entre 40 et 80% des postes sources pourraient être dimensionnés par le niveau de production électrique locale

L’étude traduit cette évolution historique des territoires ruraux et urbains en termes plus techniques en s’intéressant aux flux dans les postes sources (transformateurs faisant frontière entre réseau de transport et réseaux de distribution) et établit que, sur les 2200 postes sources qui desservent la France continentale et à l’horizon 2050, 40 à 80 % d’entre eux selon les scénarios pourraient ainsi changer de vocation principale pour se trouver, pour reprendre les termes de l’étude, « dimensionnés par la production », c’est à dire qu’ils devront être adaptés en premier lieu à la capacité maximale de production d’électricité renouvelable installée dans la zone qu’ils desservent.

Changement de logiciel pour l’architecture des réseaux de demain

C’est ainsi la logique séculaire de l’architecture des grands réseaux électriques qui est remise en question pour l’avenir proche.

L’hypothèse de départ qui prévalait jusqu’à ce jour en ce domaine consistait en ce que les réseaux de transport étaient le siège de la totalité des sources d’énergie électrique qui, elle-même, « ruisselait » vers les réseaux de distribution, dimensionnés localement exclusivement selon le niveau de consommation maximal de leur zone de desserte (un niveau directement relié à la densité de population).

Une hypothèse qui n’est déjà plus totalement vérifiée à ce jour (**) et qui peut l’être de moins en moins selon les scénarios de développement de l’électricité renouvelable, pour faire place à une réalité très différente, où les sources d’énergie, multiples et diffuses, s’injectent massivement sur les réseaux de distribution de territoires spécifiques (peu denses) pour alimenter des équilibres locaux mais empruntent également pour partie le réseau de transport pour satisfaire aux besoins de territoires éloignés et plus densément peuplés.

Les indispensables innovations seront-elles au rendez-vous des complexités nouvelles ?

Les architectes des réseaux futurs se devront de prendre en compte ces complexités géographiques nouvelles, à laquelle s’ajoute une complexité temporelle, nouvelle elle aussi, celle de l’incertitude et de la variabilité des sources d’électricité renouvelable, évoquée en détail dans l’étude de prospective 2050 d’Enedis.

Un véritable défi lancé à toute l’industrie électrique, dont les utilisateurs du réseau n’ont pas forcément conscience, et dont ils n’accepteraient aucunement de payer le prix en termes d’altération de la continuité ou de la qualité de l’onde électrique qui leur est délivrée.

Ainsi que le relève l’étude d’Enedis, ce défi ne saurait être relevé sans l’apport d’innovations majeures encore en devenir, notamment dans le domaine du stockage électrique ou du pilotage intelligent des réseaux.

 

(*) : j’ai tenté de quantifier et de qualifier cette tendance de fond dans mon article d’avril 2019

(**) : cf article de décembre 2019 faisant le point sur les flux observés de « refoulement » vers le réseau de RTE

commentaires

COMMENTAIRES

  • Ainsi va la réalité, qui aura toujours le dernier mot !

    Ce billet éclaire d’ailleurs l’une des énormes failles du modèle « Eole » développé et promu par le CIRED dans le but de démontrer la crédibilité d’un mix 100% ENR à l’horizon 2050.

    On peut y tester toute sorte de variantes de Mix, sans jamais se soucier des incidences en terme de réseau !!!

    https://qperrier.shinyapps.io/Eoles_App/

    A croire qu’un réseau électrique n’est qu’un réseau « magique », au sein duquel s’appliquent sans limites les basiques « lois de noeuds » et « lois des mailles »

    Répondre
    • La crédibilité d’un mix 100% ENR en 2050 est nulle et celle d’un mix 50% ENR douteuse. Le rapport AIE + RTE le détaille assez bien, tout en utilisant des formules diplomatiques.

      Répondre
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