Comment planifier le réseau électrique du futur ?

La société nationale pour l'exploitation du réseau Swissgrid a été créée en 2006, à la veille de la libéralisation du marché de l'électricité. Depuis 2009, elle exploite l'ensemble du réseau suisse à haute tension. Elle n'est toutefois devenue propriétaire effective des éléments de réseau - c'est-à-dire de tous les pyl?nes, lignes, transformateurs et sous-stations - qu'en 2013. Swissgrid est donc une organisation relativement jeune, à laquelle la loi confie des t?ches souveraines. La plus importante est d'approvisionner la Suisse en électricité de manière s?re (sécurité d'approvisionnement). Pour ce faire, la société entretient les réseaux de transport, les renouvelle et planifie leur extension à long terme.

Fin avril de cette année, Swissgrid a présenté son plan pour le développement futur de son réseau jusqu'en 2025 (rapport "Réseau stratégique 2025" [2]). A l'aide de modèles, elle a pour la première fois analysé l'ensemble du réseau de manière uniforme selon des critères techniques et économiques. Le choix de renforcer un élément (par exemple une ligne de transport) ou d'en construire un nouveau dépend de la question de savoir si l'utilité économique globale est positive. C'est le cas lorsque les avantages financiers cumulés pour tous les acteurs, producteurs et consommateurs, dépassent les co?ts estimés. Il s'agit alors de mettre en balance les intérêts les plus divers.

Pourquoi faut-il développer le réseau de transport suisse ?

Il y a quatre raisons essentielles de rénover le réseau électrique suisse :

1. Les réseaux prévus en Suisse Grandes centrales électriques, notamment dans le domaine de l'énergie hydraulique, nécessitent des éléments de réseau supplémentaires (capacité de transport), car l'électricité qui y est produite doit être évacuée.

2. Le réseau international Commerce d'électricité,Le marché de l'électricité, dans lequel la Suisse joue un r?le important, a fortement augmenté au cours des dernières décennies. Cela s'explique en premier lieu par les différences de prix croissantes au sein de l'Europe. Les flux d'électricité supplémentaires qui en résultent nécessitent de nouvelles lignes, surtout sur l'axe nord-sud.

3. Installations de production pour les énergies renouvelables augmentent probablement fortement en Suisse (notamment l'énergie solaire). Cela a des répercussions sur la planification du réseau, mais de manière décalée dans le temps. Dans un premier temps, les nouvelles énergies renouvelables auront tendance à soulager le réseau de transport. Ce n'est qu'en cas de développement plus important - selon les scénarios, ce sera le cas à partir de 2035 - que les réseaux devront être renforcés en plus pour évacuer le surplus de ces installations de production également via le réseau à très haute tension.

4. De même, les demande croissante selon l'électricité influence la planification du réseau, mais plut?t modérément - du moins selon les scénarios de développement actuels.

En publiant ce rapport, Swissgrid poursuit plusieurs objectifs : D'une part, elle doit présenter au régulateur suisse de l'électricité, la Commission de l'électricité (ElCom), un plan pluriannuel pour l'extension du réseau. D'autre part, elle espère obtenir une meilleure acceptation de la part de la population. C'est important pour raccourcir les procédures d'autorisation qui sont parfois extrêmement longues.

Notre contribution en tant que scientifique

D'un point de vue scientifique, cette transparence supplémentaire est à saluer. A l'ETH Zurich, de nombreux groupes de recherche s'occupent des aspects les plus divers des réseaux de transport : Il s'agit de la planification et de l'optimisation du réseau, de l'exploitation efficace avec une part plus importante d'énergies renouvelables, mais aussi de nouvelles technologies de réseau comme le transport de courant continu à haute tension. Comme, en tant que chercheurs, nous travaillons très souvent avec des modèles de simulation, nous dépendons des gestionnaires de réseau. Ils peuvent vérifier nos hypothèses et nous aider à valider les résultats.

Les données issues de l'exploitation du réseau, par exemple les flux d'électricité détaillés dans le réseau, sont toujours centrales pour notre recherche. Ce n'est qu'ainsi que nous pouvons concevoir nos modèles de manière réaliste et produire des résultats qui profitent aux exploitants de réseau. L'objectif doit donc être de rendre encore plus de données disponibles. Nous souhaitons également améliorer la transparence des modèles utilisés. L'Energy Science Center de l'ETH Zurich veut y contribuer. Actuellement, une équipe multidisciplinaire est en train de créer les bases nécessaires [3].

Un long chemin vers l'avenir de l'électricité

La liste des t?ches pour les prochaines décennies est longue : le bien suprême est la sécurité d'approvisionnement, que nous devons garantir dans un environnement en mutation massive. Ensuite, nous avons besoin de nouveaux modèles de marché qui, d'une part, répondent aux besoins des producteurs - qu'ils soient centralisés ou décentralisés - et, d'autre part, permettent un réseau efficace avec un développement modéré. En outre, il faudra à l'avenir repenser l'interaction entre le gestionnaire du réseau de transport Swissgrid et les plus de 600 gestionnaires de réseau de distribution en Suisse.

Nous discuterons également de ces thèmes lors de la manifestation "Le réseau électrique du futur" le 18 juin. Des exposés d'experts passionnants et une table ronde vous attendent. Nous nous réjouissons de votre participation. Parallèlement, du 16 au 19 juin, le hall principal de l'ETH accueillera le salon de l'énergie. Grid Expo a eu lieu. Cette exposition permet de découvrir les travaux scientifiques de l'ETH Zurich dans le domaine des réseaux électriques ainsi qu'un aper?u des derniers développements technologiques en matière d'infrastructures de réseau.