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Pourquoi le réseau électrique doit-il rester en équilibre ?

Mise à jour le 28 février 2019

La quantité d’électricité injectée (production et importation) sur le réseau électrique doit toujours être égale à la quantité d’électricité consommée. Sans quoi c’est le blackout.

Avec l’augmentation de la production renouvelable, qui peut varier fortement suivant les conditions climatiques, cet exercice est devenu beaucoup plus complexe, car les centrales classiques doivent compenser les fluctuations incessantes de la production renouvelable.

D’autant qu’il n’est pas possible de stocker l’électricité en grande quantité et sur de longues périodes de temps.

Comment mesure-t-on cet équilibre ?

Le point d’équilibre du réseau européen, qui fonctionne en courant alternatif, se situe à une fréquence de 50 Hertz. Aux USA,  la fréquence de référence est de 60 Hertz.

Les gestionnaires de réseau veillent 7 jours/7 et 24h/24 à ce que cette fréquence reste stable. Le seuil de tolérance est de 0,050 Hertz en plus ou en moins.

Que se passe-t-il en cas de déséquilibre ?

Trop d’électricité, pas assez de demande

Si on injecte trop d’électricité sur le réseau par rapport à la quantité consommée, la fréquence électrique augmente. Vu que les centrales sont conçues pour fonctionner dans une certaine plage de fréquence, il y a un risque qu’elles se déconnectent du réseau après un certain temps. 

Trop de demande, pas assez d’électricité

Si on en injecte trop peu pour satisfaire la demande, la fréquence baisse. A partir de 49 Hertz, le plan de délestage automatique est activé afin d’éviter le blackout. Car si la fréquence chute trop, les centrales déclenchent les unes après les autres, jusqu’à l’effondrement complet du réseau c’est-à-dire le blackout.`

Qui participe à gérer l’équilibre du réseau ?

  • Elia est le gestionnaire belge du réseau de transport d’électricité haute tension (GRT). Le GRT veille à l’équilibre instantané entre production et consommation d’électricité 24h/24 et 7 j/7. Il est chargé de mettre à disposition un réseau fiable pour le transport longue distance et les importations/exportations d’électricité.
     
  • Des responsables d’accès (ARP) sont désignés pour chaque point du réseau où l’on prélève ou où l’on injecte de l’électricité sur le réseau haute tension. Il peut s’agir de producteurs d’électricité, de grands consommateurs, de fournisseurs ou de traders. Ils sont également désignés par les fournisseurs d’énergie pour gérer une partie ou la totalité de leur portefeuille de clients raccordés sur le réseau de distribution. Ces ARP sont responsables de l’équilibre quart d’heure par quart d’heure entre les injections et les prélèvements d’électricité des utilisateurs de leur portefeuille.
     
  • Les producteurs d’électricité injectent de l’électricité sur le réseau. À noter que de plus en plus de consommateurs privés sont aussi producteurs via leurs panneaux photovoltaïques.
     
  • Les consommateurs influent sur l’équilibre en consommant plus ou moins d’électricité à certains moments. Nous participons donc activement, souvent sans le savoir, à l’équilibre du réseau.

Comment peut-on agir pour conserver l’équilibre ?

1. Diminuer ou augmenter la production d’électricité

On peut momentanément réguler (à la hausse ou à la baisse) certaines centrales ou démarrer des centrales électriques de réserve. Les centrales au gaz (TGV – turbines gaz- vapeur), très réactives, jouent ici un rôle important.

2. Réduire la consommation d’électricité

Des accords sont pris avec certains clients professionnels consommateurs ou « prosomateurs » (à la fois consommateur et producteur) : en cas de risque de déséquilibre du réseau, ces clients industriels acceptent de réguler leur consommation et/ou leur production pendant un certain temps. Ils reçoivent en échange une compensation financière.

À plus long terme, les gestionnaires de réseau pourraient aussi influencer le comportement des consommateurs en modifiant les tarifs de manière à lisser les consommations. Aujourd’hui déjà, les consommateurs privés sont incités à consommer à moindre coût (tarif bihoraire) quand les industries consomment moins. Autre exemple : le système de tarif quart-horaire dissuade les consommateurs industriels d’avoir des  « pointes »  de consommation trop importantes.

Le développement des smart meters, les compteurs intelligents, pourrait permettre d’aller plus loin dans la mise en place de tarifs adaptés aux conditions en temps réel.

3. Importer ou exporter de l’électricité

Le réseau belge étant interconnecté à un grand réseau européen, on peut également faire appel aux gestionnaires de réseaux voisins pour importer ou exporter de l’électricité.

4. Délester

Le délestage consiste à priver momentanément certains consommateurs d’électricité pour éviter le blackout. Cette solution n’est utilisée qu’en dernier recours.

5. Stocker l’électricité

Cette solution n’est pas encore possible à grande échelle sur le réseau. Mais, à l’avenir, des batteries de stockage géantes stockées en containers pourraient assurer ce rôle de tampon amortisseur.
Des projets de stockage visent à lisser la charge sur un cycle de 24 h, par exemple en chargeant les batteries en journée quand le photovoltaïque produit au maximum et restituer l’électricité au moment de la pointe du soir.

Un grand parc de petites batteries domestiques raccordées au réseau intelligent pourrait également jouer un rôle important. Les batteries des véhicules électriques pourraient avoir un effet similaire.

Il n’est par contre pas envisageable, avec les technologies actuelles, de stocker l’électricité en été pour la restituer en hiver. 

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