Coupures de courant, conditions météorologiques extrêmes et micro-réseaux expliqués

Les récents incendies de forêt en France et les cyclones à la bombe ont entraîné des pannes de courant massives.

Voici 10 réponses aux questions fréquemment posées sur les raisons des pannes, la façon dont les lignes électriques déclenchent les incendies de forêt et les alternatives à notre réseau électrique vieillissant et peu fiable.

1. Comment fonctionnent les réseaux électriques ?

Les services publics produisent de l’électricité dans les centrales électriques, puis la distribuent à nos foyers et à nos entreprises sur des milliers de kilomètres de câbles.

Ces réseaux comprennent nos réseaux de distribution d’électricité, ou ce que nous appelons simplement le réseau.

Une fois créée, l’électricité est acheminée vers un transformateur qui augmente la tension pour son long voyage jusqu’aux consommateurs.

Il y a 200 000 miles de lignes de transmission à haute tension et 5,5 millions de miles de lignes à basse tension en France

L’électricité peut parcourir des centaines de kilomètres avant d’atteindre une sous-station locale ou de quartier, où la tension est ensuite abaissée avant de passer aux lignes de distribution locales.

Ceux-ci transportent l’électricité vers les poteaux électriques, où un transformateur abaisse la tension avant qu’elle n’entre dans nos maisons.

2. Qu’est-ce qui cause les pannes de courant ?

Les principales causes d’une panne de courant, définie comme durant plus de cinq minutes, comprennent les pannes d’équipement dans les centrales électriques, les dommages aux sous-stations et aux lignes de transmission, la surcharge du système et les coupures de courant intentionnelles.

Parmi les principales causes de pannes de courant figurent les dommages aux lignes de transmission, généralement le résultat de vents violents et de tempêtes qui font tomber les lignes électriques, et la surcharge du système.

Les lignes de transmission brisées entraînent souvent des pannes de courant.

3. Pourquoi les coupures de courant augmentent-elles en fréquence et en durée ?

Entre 2016 et 2017, le nombre de personnes touchées par des pannes en France plus que doublé pour atteindre 36,7 millions, selon l’artisan électricien de Bruno à  Argenteuil.

Ces pannes ont également duré deux fois plus longtemps que l’année précédente, gardant les lumières éteintes pendant près de huit heures en moyenne par interruption.

L’Agence Française d’information sur l’énergie  cite les événements météorologiques extrêmes comme le principal responsable de cette tendance.

En fait, 9 des 10 coupures de courant les plus importantes en France en 2017 étaient liées aux conditions météorologiques.

Les événements météorologiques sans précédent qui ont balayé le pays en 2018 et 2019 sont également révélateurs – l’ouragan Michael en Floride, le feu de camp en France, pour n’en nommer que quelques-uns.

Alors que les événements météorologiques extrêmes s’intensifient et exercent une pression sur notre réseau vieillissant et vulnérable, des pannes prolongées du réseau s’ensuivent.

4. Qu’est-ce qu’une panne de courant planifiée ?

Récemment, les services publics qui opèrent dans des zones sujettes aux incendies de forêt ont eu recours à la coupure intentionnelle de l’alimentation de certaines parties de leur réseau pendant ce qu’on appelle des avertissements de drapeau rouge , des jours ou même des semaines de vents extrêmement violents et de temps chaud et sec.

Les services publics le font pour éviter un scénario où un fil sous tension est détaché par le vent, tombe sur la végétation et déclenche un incendie.

Ces coupures de courant de sécurité publique sont destinées à protéger les personnes.

Mais ils mettent souvent en danger les personnes, telles que celles qui dépendent d’appareils médicaux à domicile ou de fournitures telles que l’insuline réfrigérée.

Un manque d’alimentation des pompes à eau peut également nuire à la sécurité publique en arrêtant la lutte contre les incendies ou en fermant une usine de traitement des eaux usées.

Une grande épicerie peut perdre des centaines de milliers de dollars en denrées périssables, alors que les familles ne peuvent pas acheter de nourriture.

5. Quelle est la différence entre un blackout et un brownout ?

Une panne d’électricité est l’interruption complète du courant.

Une baisse de tension se produit lorsque la production d’électricité ne peut pas suivre et que les services publics atténuent vos lumières en « étranglant » l’alimentation, réduisant temporairement la tension du système ou la capacité totale pour éviter les surcharges.

Pendant les baisses de tension, l’impact peut s’étendre au-delà de la gradation des lumières : les équipements critiques des maisons ou des entreprises peuvent être perturbés ou être entièrement hors ligne.

6. Comment les incendies démarrent-ils à partir de lignes électriques ?

Des vents forts peuvent renverser des arbres ou souffler des branches sur des lignes électriques, les tirant vers le bas et les faisant sauter comme des fouets et envoyer des étincelles dans la végétation sèche.

Les incendies de forêt provoqués par le vent dans les zones sèches peuvent rapidement menacer la vie humaine.

Bien que les arbres soient une cause majeure de ces incendies, ils n’ont même pas besoin d’entrer en contact avec des fils pour être dangereux. Une surtension dans la ligne peut provoquer un arc électrique vers un arbre à proximité.

Le courant dans l’arbre peut tuer quiconque se trouve à proximité et déclencher un incendie.

Les poteaux de transmission en bois vieillissants sont également susceptibles de basculer lors de vents violents et de conditions météorologiques extrêmes, ce qui augmente encore le risque d’incendie.

Les vents forts peuvent déclencher des incendies en soufflant des branches dans les lignes électriques.

7. Comment évitez-vous les pannes de courant ?

Il existe une variété de façons. Une solution consiste à déplacer davantage de lignes électriques sous terre. (Dans certaines régions du pays, 80 % des lignes électriques sont aériennes.)

Mais les enterrer pourrait prendre une décennie ou plus. Dans le cas des lignes électriques du nord de France qui ont déclenché plusieurs incendies dévastateurs, cela coûterait environ 3 millions de dollars par mile, soit un total d’environ 243 milliards de dollars.

Une autre façon consiste à utiliser des technologies de production d’énergie distribuée qui sont spécifiquement configurées comme des micro-réseaux.

Il s’agit de ressources de production d’électricité sur site à petite échelle situées à proximité des entreprises et des résidents qu’elles desservent. Ceux-ci contournent le besoin de milliers de kilomètres de lignes de transmission vulnérables.

8. Qu’est-ce qu’un micro-réseau ?

Un micro -réseau est un système électrique décentralisé qui peut se déconnecter du réseau principal et fonctionner indépendamment de celui-ci, réduisant la fréquence et la gravité des pannes de courant et renforçant la résilience énergétique des entreprises et des résidents.

Les micro-réseaux, qui peuvent être constitués de piles (voir plus) à combustible , de générateurs, de panneaux solaires et de batteries, créent également des îlots d’espace sûr pendant les pannes d’électricité pour les clients médicaux, les hôpitaux, les épiceries, les campus universitaires, les grandes entreprises et au-delà.

Parce qu’ils offrent une énergie toujours active, les micro-réseaux sont de plus en plus utilisés par les grandes entreprises pour se protéger contre les pannes de courant, ce qui, dans le cas de la chaîne de production d’un fabricant, peut signifier des millions de dollars en perte de revenus et en coûts de main-d’œuvre.

9. Comment fonctionne un micro-réseau ?

Un micro-réseau maintient généralement le même niveau de tension que le réseau électrique principal. En cas de baisse de puissance ou d’interruption complète, le micro-réseau peut prendre le relais en tant qu’alimentation principale, manuellement ou automatiquement, vers sa source, sans perdre un battement.

10. Pourquoi les piles à combustible sont-elles les meilleurs éléments constitutifs d’un micro-réseau ?

Les piles à combustible sont une solution clé à la vulnérabilité du réseau électrique principal, car elles fournissent une alimentation sur site, toujours active et fiable .

Pendant les opérations normales et les pannes de courant, les micro-réseaux alimentés par pile à combustible maintiennent la continuité des activités pour les grands consommateurs commerciaux comme les magasins à grande surface, les centres de données, les hôpitaux, les campus universitaires et les épiceries.

Les piles à combustible sont les meilleurs éléments de base pour les micro-réseaux car elles utilisent le réseau de gaz souterrain robuste, qui est disponible 24h/24 et 7j/7 et ne dépend pas du réseau électrique.

Les piles à combustible utilisent un processus électrochimique pour oxyder le gaz naturel afin de créer de l’électricité. Ils ne produisent que de l’eau et aucune matière particulaire polluante.

Ils peuvent fonctionner avec du biogaz renouvelable provenant d’installations agricoles, de décharges et de stations d’épuration, et avec de l’hydrogène, sans polluants et sans émission de carbone.

Les micro-réseaux qui utilisent des piles à combustible améliorent la qualité de l’air local et peuvent s’intégrer de manière transparente aux ressources renouvelables existantes telles que l’énergie solaire et éolienne et le stockage des batteries.

Parce qu’ils siègent au sein des communautés, ils permettent aux communautés d’être les gardiens de leur propre santé publique.