Aux États-Unis, une démonstration aux
chutes du Niagara mit fin à la « Guerre des courants
» qui opposa
Thomas Edison, partisan du courant continu (CC) pour le transport et la
distribution d’électricité, à Nikola Tesla, promoteur du courant alternatif
(CA).
Nikola TESLA a gagné la partie et aujourd’hui, nos réseaux électriques sont parcourus
de courant alternatif (CA). Cependant, l’avènement des énergies renouvelables pourrait
changer la donne et offrir une
seconde chance au
courant continu. Et
par-delà l’électricité, tous
les réseaux d’énergie,
y compris ceux
de gaz ou
de chaleur, sont
concernés par la
révolution imposée par la
transition énergétique. De fait, aujourd’hui,
ces réseaux d'énergie relient
les utilisateurs aux
unités productrices d’énergie,
majoritairement
centralisées. Souvent hors de
notre vue, car enterrées, ces infrastructures vitales doivent s’adapter pour
accompagner le monde
de l’énergie vers
la neutralité carbone.
Nikola Tesla a
gagné la « Guerre
des courants », car le CA permet
de changer simplement de tension pour répondre aux besoins grâce à des transformateurs.
De la sorte, on peut transporter sur de longues distances l’électricité, sous
forme de courant alternatif
à haute tension
(CAHT), sans trop de pertes.
Cependant, le paysage de la production a changé. En effet, les cellules photovoltaïques
produisent directement du CC. Quant aux
génératrices des éoliennes,
dont la vitesse de rotation varie, elles ne
fournissent pas un CA stable et
conforme aux standards
des réseaux (en
l’occurrence à une
fréquence de 50 hertz). Pour corriger ce défaut, l’énergie
passe par un dispositif (un redresseur/onduleur) dont une étape est en CC.
Les batteries stockant l’électricité pour la mobilité, les
usages nomades et les services aux réseaux électriques fonctionnent également
en CC. De même pour les appareils électroniques. Parallèlement à cette
expansion de l’offre et de la demande en CC, l’électronique de puissance,
c’est-à-dire l’« électronique
de conversion d’énergie
» a atteint
sa maturité et
permet aujourd’hui de transformer
facilement le voltage des courants continus, de passer du CC au CA... En fin de
compte, la principale raison du choix original du CA est obsolète.
L’éloignement des installations de production et de stockage
d’électricité renouvelable des centres de consommation rend nécessaires de nouvelles liaisons
électriques, idéalement enterrées plutôt qu’aériennes, si c’est techniquement possible, même quand cela représente des coûts
supplémentaires.
Plus de 125 ans après la victoire du courant alternatif au niveau des réseaux, les technologies d’électronique de puissance rendent aujourd’hui possible le transport efficace de l’électricité sous la forme de courant continu à haute tension (CCHT), offrant une alternative au CAHT.
Les coûts d’investissements pour le courant continu (CC en bleu) et l’alternatif (CA en vert) varient en fonction de la distance. Au-delà d’une distance critique, le CC est plus compétitif.
Quoi qu’il en
soit, les vertus
du CCHT vont
se renforcer, notamment par l’amélioration de l’efficacité
des convertisseurs et par
l’exploitation optimale de ses
capacités par le pilotage pointu des convertisseurs pour
un échange contrôlé
des puissances active
et réactive et
une meilleure stabilité
du réseau. Cependant, le CCHT ne
remplacera pas le CAHT, qui garde ses avantages. Le CCHT est une solution
technique complémentaire pour les nouvelles lignes électriques enterrées de
transport sur de grandes distances.
(à suivre ...)
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