L'Ukraine un peu plus connectée à l'Europe

Latribune.fr a écrit:

Depuis le 16 mars, le réseau électrique ukrainien est interconnecté à celui de l'Europe. Cette intégration dans "l'Europe de l'électricité", réalisée en urgence trois semaines après le début de l'invasion par la Russie, est une étape majeure pour l'Ukraine dont le système électrique était isolé depuis l'invasion par son voisin russe. Quels les sont les enjeux politiques et les conséquences d'un tel raccordement pour l'Union européenne ? Quelle est le risque d'une prise de contrôle potentielle par les forces russes ? Cinq questions sur cette prouesse politique et technique.

C'est un jour historique sur le marché de l'électricité. Mercredi 16 mars 2022, le consortium européen d'électricité "ENTSO-E" accueille deux nouveaux membres : le transporteur public ukrainien Ukrenergo et le moldave, Moldelectrica. Ainsi, de Lisbonne aux confins Est de l'Ukraine, se sont désormais plus de 39 réseaux nationaux électriques qui sont raccordés les uns aux autres, alimentant plus de 400 millions de consommateurs.

Alors que la guerre en Ukraine fait rage, suite à l'invasion par la Russie, la branchement ukrainien a été accéléré ces dernières semaines, bouleversant le calendrier initial prévu pour mi-2023. "On a considéré cette action d'urgence normale à la fois pour des raisons techniques, humaines et humanitaires", explique Xavier Piechazyk, président du directoire de RTE, l'un des pilotes d'ENTSO-E. Tour d'horizon en cinq questions des implications techniques et stratégiques de cette connexion au réseau européen en temps de guerre.

1) A quoi sert le réseau ENTSO-E ?
La zone synchrone d'Europe continentale (CESA), opérée par ENTSO, est le plus grand réseau électrique synchrone (par puissance connectée) au monde. Ce maillage permet de renforcer la robustesse entre les réseaux nationaux et d'éviter les black out. Ce réseau se base sur l'ensemble des sources de productions d'énergie, du solaire au nucléaire, qui sont transportées par les opérateurs nationaux. En les liant les uns aux autres, ENTSO veut sécuriser les approvisionnements de chacun des membres. Cette infrastructure "permet de la solidarité. Quand il y a un événement non-désiré dans une des zones du Cesa, les autres machines vont venir compenser le déficit d'approvisionnement ou de production. Cela soulage le système électrique d'un pays, à un instant T face à une perte de production", détaille Jean-Paul Roubin, directeur exploitation du gestionnaire français d'électricité RTE.

Pour permettre cette synchronisation, le réseau européen a défini une fréquence sur la zone : 50 Hz. Les gestionnaires de réseau de transport (GRT) nationaux ont la responsabilité de maintenir celle-ci. Cela signifie que les ressources et la consommation d'énergie doivent toujours être équilibrées dans la zone synchrone. En fonctionnant tous à la même fréquence, les infrastructures "battent au même rythme" et peuvent donc être synchronisés et interagir ensembles.

2) Pourquoi l'Ukraine a-t-elle rejoint le réseau européen ?
Après l'annexion de la Crimée en 2014 par la Russie, l'Ukraine a décidé de se désynchroniser progressivement du réseau opéré par Moscou et fonctionne en autonomie - et donc isolé - depuis l'invasion russe. Le projet de synchronisation des systèmes électriques ukraino-moldaves avec celui de l'Europe continentale a démarré en 2017.

Les 27 et 28 février, les GRT d'Europe continentale ont reçu une demande d'Ukrenergo (GRT ukrainien) et de Moldelectrica (GRT moldave) pour une synchronisation d'urgence. Une demande soutenue par les ministres de l'Énergie de l'UE à laquelle les réseaux européens se sont engagés à répondre positivement. Des analyses ont commencé afin de déterminer les conditions de synchronisation d'urgence tout en maintenant la sécurité du système électrique d'Europe continentale. Le 11 mars, les GRT ont conclu que les conditions d'une synchronisation d'urgence étaient réunies. "Notre collaboration a été très intense avec les Ukrainiens. Ils ont été extraordinaires, coté production mais aussi maintenance. Au quotidien, ils font un travail remarquable pour réparer les lignes cassées lors des combats", souligne Jean-Paul Roubin, directeur exploitation RTE.

Pour synchroniser le réseau, les 26 partenaires du bloc "bleu" Cesa Europe continentale ont allégé la procédure ou plutôt adapté leurs spécificités à l'infrastructure ukrainienne. "C'est comme un orchestre. On jouait jusqu'ici une partition unique à 26 et l'Ukraine devait s'intégrer dans celle-ci. La demande d'urgence a modifié notre façon de faire. On a revue notre copie pour insérer l'Ukraine telle qu'elle est aujourd'hui. Ce n'est pas un remplissage complet des critères", détaille Laurent Rosseel, directeur adjoint du Centre national d'exploitation du système chez RTE. La synchronisation d'urgence permet une interconnexion sans que toutes les mesures soient terminées mais en assurant des mesures d'atténuation supplémentaires pour limiter les risques opérationnels.

3) Comment ça se passe concrètement ?
Il faut noter qu'un petit territoire de l'Ukraine de l'Ouest était déjà raccordé depuis 2004 au réseau européen. Six lignes ukrainiennes intègrent en plus depuis hier le réseau. L'objectif prioritaire n'est pas d'échanger de l'électricité entre ce pays et les autres membres, ou de la vendre, mais bien de renforcer la robustesse du réseau ukrainien. En effet, selon les représentants de RTE, l'Ukraine est indépendante énergétiquement : sa capacité de production annuelle est de 50GW alors que sa consommation en temps normal est de 25GW. Elle serait aujourd'hui de 14GW en temps de guerre. Toutefois, techniquement, ENTSO-E peut lui venir en aide au cas où le pays viendrait à manquer d'électricité.

Jusqu'au raccordement européen d'hier, "si l'Ukraine était confrontée à une perte de production ou à une perturbation importante, sa situation du moment pouvait faire peser un risque d'effondrement électrique. Cette nouvelle solidarité renforce la robustesse du réseau ukrainien tout en assurant que celle-ci ne mette pas en danger le réseau européen", explique Jean-Paul Roubin, directeur exploitation RTE.

4) L'intégration de l'Ukraine présente-t-elle un risque pour le réseau européen ?
Selon les représentants de RTE, l'interconnexion avec l'Ukraine ne présente aucun risque pour les réseaux européens et français. Dans la mesure où l'objectif prioritaire n'est pas un échange d'électricité, "cela ne dégrade pas la robustesse du réseau européen, et consolide le réseau ukrainien", affirme Jean-Paul Roubin.

Toutefois, RTE a pointé un risque de phénomène d'oscillation électrique aux extrémités du réseau européen. Une oscillation est un mouvement ou une fluctuation périodique. Elle consiste en une variation cyclique de l'intensité du courant électrique dans ce circuit. En d'autres termes, les extrémités du réseau peuvent être moins pourvues en électricité, le flux se concentrant en son cœur, alors que la demande est aussi intense aux frontières, et cela dans un contexte ou le maintien de la fréquence de 50Hz est cruciale pour conserver la synchronisation. "Nous avons déployer des équipements pour amortir ce risque, créé un centre de supervision. L'une des clés de contrôle de cette oscillation est la réduction des flux entre la France et l'Espagne", précise Laurent Rosseel.

5) Que se passera-t-il si le réseau ukrainien est coupé ou monopolisé par les forces russes ?
Lors des deux premières semaines de la guerre, le monde s'est inquiété de la menace que faisait peser l'intervention russe sur les installations nucléaires civiles ukrainiennes, et notamment sur leur volonté de s'emparer de la gestion du réseau électrique. Des tirs de chars russes avait visé un bâtiment annexe de la plus grosse installation nucléaire d'Europe, Zaporijia. Les Russes contrôlent désormais ce site, d'une capacité installée de 6.000 mégawatts (MW), ce qui représente la consommation d'environ quatre millions de foyers et fourni pas moins d'un cinquième de l'électricité du pays. Zaporija a été depuis déconnectée de plusieurs lignes électriques ces derniers jours, mais ces lignes restent sous contrôle de l'Ukraine

Ainsi pour les représentants de RTE, "l'ensemble du réseau ukrainien est totalement contrôlé par les Ukrainiens." Et dans l'hypothèse où l'ensemble du système électrique tombe entre les mains de l'envahisseur russe, ENTSO-E a prévu "un processus de déconnexion du réseau ukrainien", assure Jean-Paul Roubin. "Celle-ci n'aurait aucun impact sur le réseau et l'approvisionnement électrique européen dans la mesure "où il n'y a pas d'échange d'énergie entre l'Europe et l'Ukraine", rappelle le dirigeant.

https://www.latribune.fr/entreprises-finance/industrie/energie-environnement/electricite-le-raccordement-en-urgence-de-l-ukraine-au-reseau-europeen-en-cinq-questions-906366.html

Question au(x) sachant(s):
Est-ce que raccorder deux réseaux électriques nationaux se fait aussi facilement que raccorder un nouveau groupe électrogène au réseau principal ?

ji_louis a écrit:

Question au(x) sachant(s):
Est-ce que raccorder deux réseaux électriques nationaux se fait aussi facilement que raccorder un nouveau groupe électrogène au réseau principal ?

Non, pas vraiment...

En 2005, les chemins de fer suisses ont déconnecté le réseau ferroviaire suisse en deux demi-réseaux pour maintenance.

Au moment de la reconnexion, il y a eu un léger décalage des phases.
Il en a résulté un crash réseau.
C'est-à-dire plus du tout d'électricité durant une heure et demie.

Donc, non cela n'a rien à voir avec connecter une lampe ou une perceuse sur un groupe électrogène !!

ji_louis a écrit:

Question au(x) sachant(s):
Est-ce que raccorder deux réseaux électriques nationaux se fait aussi facilement que raccorder un nouveau groupe électrogène au réseau principal ?

2 réseaux séparés se connectent en faisant varier la fréquence et la tension de l'un jusqu'à ce qu'il ne soit plus en déphasage par rapport à l'autre. SI on veut que tout se passe bien, il faut que la fréquence soit alignée. Non seulement qu'elle soit identique, mais que les creux et les maximum des 6 phases soient cohérentes (6 phases, les 3 phases du réseau 1 et les 3 du réseau 2). Idem, coté tension. Même si coté tension, c'est moins grave s'il y a un léger décalage. S'il est trop important, il y a un rattrapage instantané avec tout ce que cela peut entrainer en termes de sur ou sous tension...

Je n'ai pas posé la question tout à fait innocemment, vu que j'ai fait ça (ou vérifié l'opération) avec des groupes électrogènes sur des navires de commerces * . C'est juste que je me demandais si la procédure était différente ou plus complexe.

* Les groupes électrogènes sur un navire méthanier ou un supertanker sont équivalents à ceux des centrales thermiques EDF, les moteurs de propulsion sont encore plus gros. Sur un paquebot de croisière ou un grand porte-conteneurs, les GE sont plus petits mais plus nombreux pour pouvoir adapter la puissance fournie à la consommation demandée, avec des automates qui permettent automatiquement le rephasage avant la reconnexion.

On a eu le cas d'une turbine de 90 MW couplée en opposition de phase dans les années 80. Lors du couplage, juste un gros bourdonnement. Et comme les agents en poste cette nuit-là n'ont rien rapporté, "personne" n'était au courant de cela. Au bout de quelques mois les vibrations du groupe ont augmenté jusqu'à atteindre le conditions d'arrêts. Suite à l'expertise, les experts ont dépouillé les données et ils sont tombés sur ce couplage en opposition de phase. Une des barres statorique avait bougé et elle commençait à esquinter ses voisines.