Marcel, fait chauffer les électrons !
La canicule a plusieurs conséquences sur la production et le transport d’électricité. Les centrales baissent de régime (avec des conséquences sur l’émission de CO₂), des lignes électriques perdent en puissance, des courts-circuits apparaissent sur des connexions et des postes de transformation explosent. Pourquoi ? La situation va-t-elle s’améliorer ou se dégrader ?
En période de canicule, des coupures d’électricité peuvent arriver dans certaines zones, mais nous sommes loin d’un risque de blackout sur tout le territoire. Des pannes arrivent aussi le reste de l’année, ce n’est pas une particularité de l’été et des hautes températures, qui restent néanmoins des facteurs de risque.
Pourquoi donc ? Next vous explique les conséquences du réchauffement climatique, aussi bien sur le réseau de distribution et de transport (les lignes électriques) que sur la production (les centrales), avec comme effet une hausse de l’intensité carbone moyenne à cause d’une production thermique fossile (gaz, charbon, fioul) plus importante pour compenser. L’usure des matériaux sur un réseau vieux de plusieurs dizaines d’années est aussi accélérée par la chaleur.
BT, HTA, NTH et HTB2 : vous avez les bases ?
En France, le réseau de transport (qui appartient à RTE, ou Réseau de Transport d’Électricité, détenue à 50,1 % par EDF, 29,9 % par la Caisse des Dépôts et 20 % par CNP Assurances) est composé de deux types de lignes : les très haute tension (HTB2 et HTB3) et les haute tension (HTB). Les HTB2/3 « permettent de relier les régions et les pays entre eux ainsi que d’alimenter directement les grandes zones urbaines. La majorité des lignes HTB2 ont des tensions de 400 kV et 225 kV ».
Le réseau de répartition ou d’alimentation régionale est pour sa part composé des lignes HTB (ou HTB1 parfois) afin de transporter l’électricité à l’échelle régionale ou locale : « Elles acheminent l’électricité aux industries lourdes, aux grands consommateurs électriques comme les transports ferroviaires et font le lien avec le second réseau. Leur tension est de 63 ou 90 kV ».
Vient ensuite le réseau de distribution, avec là encore deux types de lignes : moyenne tension (HTA) et basse tension (BT). Les HTA irriguent les petites industries, PME et commerces ; « elles font également le lien entre les clients et les postes de transformations. Ces lignes ont une tension comprise entre 15 kV et 30 kV ». Enfin, les lignes BT ont une tension de 230V ou 400V et « servent tous les jours pour alimenter nos appareils ménagers ».
- HTB2/3 : 225 000 et 400 000 volts, pour relier des régions et des pays
- HTB(1) : 63 000 et 90 000 volts, pour industrie lourde et transport régional
- HTA : entre 15 000 et 30 000 volts, pour petite industrie et transport local
- BT : 230 ou 400 volts, pour les ménages et les artisans
Petit aparté : pourquoi de si hautes tensions dans les grandes distances ? Pour limiter les pertes, qui dépendent du carré de l’intensité (pertes par effet Joule = R x I²). Or, la puissance est égale à l’intensité multipliée par la tension (P = U x I), donc si on augmente la tension d’un facteur 1 000 (230 -> 225 000 volts) on baisse l’intensité d’un facteur 1 000 pour une même puissance. Des postes électriques permettent d’augmenter ou bien de diminuer la tension.
Puisque les pertes dépendent de I², on diminue donc les pertes d’un facteur 1 000 000 en passant de 230 à 225 000 volts. Depuis la loi du 10 février 2000, RTE rappelle qu’elle doit « veiller à la compensation des pertes d’énergie liées au transport de l’électricité. Ces pertes représentent entre 2 % et 3 % de l’électricité acheminée ». Cela représente un peu plus de 11 TWh par an, sur une consommation avoisinant les 450 TWh par an.
Des alertes dès que la température extérieure dépasse 35 °C
Il existe en France de nombreuses lignes aériennes, avec des câbles électriques installés sur des pylônes, qui les maintiennent à bonne distance du sol et des obstacles. RTE utilise du triphasé : « chaque circuit comporte trois phases, chacune composée de un à quatre câbles conducteurs, appelés faisceaux. Ces câbles sont « nus » : l’air assure leur isolation, d’où la nécessité de les maintenir à une distance suffisante entre les câbles et le sol. Plus le niveau de tension est élevé, plus cette distance est importante ».
Le rapport avec la chaleur ? La dilatation : quand un matériau est chauffé, il se dilate ; alors que quand il est refroidi au contraire il se contracte (principe de physique). Sous l’effet de la chaleur, les faisceaux se dilatent et deviennent donc un peu plus long. Comme les pylônes sont fixes dans le sol, les câbles électriques forment donc un plus grand arc en se dilatant et se rapprochent ainsi du sol. En France, il existe une distance minimale légale entre le sol et les lignes de transport d’électricité haute tension.
RTE l’explique sans détour : « Les lignes électriques souffrent de la chaleur. En pleine canicule, exposées directement au soleil et avec une quantité importante de courant à transporter, elles surchauffent et peuvent atteindre jusqu’à 90 °C ». La chaleur vient à la fois de la puissance transportée et du Soleil, les deux se combinent pour dilater les matériaux.
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