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Eruptions solaires: faiblesse et vieillissement des réseaux électriques

Publié par Dav sur 9 Septembre 2011, 08:57am

Catégories : #Soleil

Énergie électrique : les défis

Le vieillissement des infrastructures

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Image  La Presse Canadienne /Bill Sandford

Le centre de contrôle du réseau électrique de l'Ontario

 

Le réseau électrique nord-américain est un système extrêmement complexe. Il comprend plus de 340 000 kilomètres de lignes de transmission de haute tension reliant des milliers de centrales, des dizaines de milliers de transformateurs et de postes de contrôle, et des millions de résidences et d'entreprises. On le tient souvent pour acquis - jusqu'à ce que les lumières s'éteignent.

 

Dame Nature a le chic pour déceler les faiblesses du système et semer la pagaille à grande échelle. Outre les pannes de courant localisées provoquées par des orages, elle a réussi au moins une fois par décennie depuis les années 1950 à priver d'électricité de vastes territoires en Amérique du Nord.

 

Les ingénieurs ont tiré des leçons de chaque panne majeure et, alors qu'ils rendent le réseau électrique plus « intelligent », ils essaient également d'en accroître la résistance . Sommes-nous vraiment mieux préparés pour affronter les assauts de l'environnement sur le système électrique transcontinental, indispensable à la vie moderne?

Le 13 mars 1989, une violente tempête solaire a privé le Québec d'électricité durant plus de neuf heures vers la fin plutôt froide de l'hiver. L'explosion d'énergie et de plasma provenant du soleil peut également provoquer de plus petites pannes d'électricité généralisées et endommager l'infrastructure électrique dans d'autres régions de l'Amérique du Nord.

 

Selon la National Oceanographic and Atmospheric Administration (NOAA) des États-Unis, la tempête a coûté plus de 30 millions de dollars à Hydro-Québec et au Public Service Electric and Gas du New Jersey seulement, mettant l'événement sur le même pied que les ouragans et les tremblements de terre en termes de coût des dommages.

 

L'activité solaire augmentera de nouveau jusqu'à la prochaine apogée du cycle du Soleil, qui surviendra en mai 2013, selon la NOAA. Dans l'intervalle, le réseau nord américain aura vieilli de 22 ans.

 

Mais cela n'inquiète pas les principaux services publics du Québec, qui affirment que leur infrastructure s'est améliorée depuis la tempête

 

Un ensemble de correctifs

 

Dans les mois qui ont suivi la panne d'électricité généralisée, Hydro Québec a réétalonné les seuils de déclenchement des dispositifs de sécurité du réseau électrique afin de réduire la possibilité qu'ils soient déclenchés par une tempête solaire. Plus tard, on a pourvu les mêmes lignes du réseau d'un mécanisme de compensation en série afin d'accroître la stabilité du réseau en modifiant le comportement électrique de ses lignes de transmission - un projet achevé en 1996.

 

Selon la NOAA, ces améliorations ont coûté 1,2 milliard de dollars.

 

Hydro Québec a également mis au point un système d'alerte pour mesurer les perturbations du réseau électrique lors des orages magnétiques en ciblant certaines sous-stations afin de tenter d'obtenir une vue d'ensemble du réseau électrique .

 

La porte-parole de la société d'État, Mme Flavie Côté, a indiqué par courriel que le réseau électrique était plus solide qu'en 1989.

 

« Le rendement du réseau lors de situations semblables nous porte à croire [depuis lors] dans la force du système », a-t-elle ajouté.

 

En Ontario, le fournisseur d'électricité Hydro One reçoit de la North American Electric Reliability Corporation des avertissements précoces sur l'activité solaire et il dispose de capteurs et d'autres dispositifs qui aident à atténuer l'incidence des perturbations solaires, a déclaré sa porte-parole, Mme Danièle Gauvin.

 

 

Une meilleure surveillance

 

Pendant la crise du verglas de 1998, des pylônes se sont effondrés sous le poids de la glace.

 

Le Québec et l'Ontario ont survécu à de nombreuses pannes d'électricité généralisées, y compris la crise du verglas de 1998 qui a frappé de plein fouet les deux provinces et qui a touché directement la population de l'ensemble de la côte est du Canada et du Nord des États-Unis. Le seul poids de la glace sur les lignes de transmission les a fait tomber au sol. Dans certains cas, le poids a même fait ployer des pylônes.

 

Il est difficile de protéger le système de câbles à haute tension contre des tempêtes de cette étendue géographique et de cette amplitude, mais le réseau électrique a également été mis à rude épreuve par des problèmes relativement simples et localisés, comme la chute de branches d'arbres.

 

Le 14 août 2003, les Ontariens se sont retrouvés parmi les 50 millions de personnes touchées par la plus importante panne d'électricité de l'histoire de l'Amérique du Nord. L'incident a entraîné la fermeture de centaines de centrales électriques en Ontario et dans huit États américains, laissant certaines régions sans électricité pendant plusieurs jours et interrompant le marché énergétique ontarien pendant plus d'une semaine. L'origine de la panne d'électricité a été retracée en Ohio, où des branches d'arbres ont affaibli les câbles électriques et provoqué une cascade d'autres pannes, selon un rapport du Groupe de travail Canada-États Unis sur la panne de courant.

 

Hydro One de l'Ontario affirme qu'elle est maintenant bien mieux préparée à faire face à une catastrophe sur le réseau électrique qu'elle ne l'était alors.

 

En 2004, l'entreprise a ouvert son centre de contrôle du réseau électrique de l'Ontario pour surveiller et contrôler à l'échelle de la province le débit d'électricité ainsi que les perturbations du réseau.

 

La panne généralisée « a certainement été un élément majeur » de la décision de mettre sur pied ce centre, affirme John Hamilton, directeur des opérations de distribution à Hydro One.

 

Avant la construction du centre, l'Ontario comptait sur des centres de contrôle secondaires qui surveillaient des sections particulières du réseau électrique. Il n'était pas possible de connaître l'impact d'un problème localisé sur d'autres sections du réseau, explique M. Hamilton.

 

L'été dernier, le nouveau système a fait ses preuves lorsqu'un problème est survenu au poste de transformation Manby, à Toronto, privant d'électricité une partie de la ville. Le problème aurait pu se répercuter en cascade et créer d'autres pannes généralisées comme celles liées à l'incident de l'Ohio, mais cela n'a pas été le cas. En fait, Hydro One a réussi à rétablir le courant assez rapidement.

 

« Nous pouvons voir tous les renseignements à la fois, affirme M. Hamilton, et nous pourrions immédiatement prendre des mesures afin de contourner les problèmes. »

 

L'Ontario, comme de nombreuses régions d'Amérique du Nord, progresse vers un réseau intelligent , qui comporte une infrastructure de renseignements intégrés permettant de surveiller et de contrôler à distance l'ensemble du réseau.

 

Cette infrastructure n'est pas encore en place dans la partie distribution du réseau, qui transporte l'électricité jusqu'aux clients. Cependant, le réseau de transport d'Hydro One - la section du réseau qui serait vraisemblablement la plus touchée par les tempêtes solaires, entre autres - est pratiquement déjà un réseau intelligent, déclare M. Hamilton. Les personnes qui surveillent le système peuvent observer le courant à divers endroits. Elles peuvent mettre le réseau sous tension et hors tension à distance, et dépêcher des équipes dans les zones où il pourrait y avoir un problème.

 

Par conséquent, Hydro One est d'avis qu'elle est prête pour la prochaine pointe du cycle solaire, ainsi que pour d'autres problèmes environnementaux qui pourraient survenir.

 

Entre-temps, la société scrute le ciel et surveille de près le réseau.

 

Source:http://www.radio-canada.ca/sujet/electricite-2020/2011/03/23/009-vieillissement-infrastructures-reseau.shtml

Dav "2012 un nouveau paradigme"

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