Lignes aériennes hybrides: transporter plus d’énergie sans ligne supplémentaire

04/06/2018

Das Bild zeigt einen Forscher in einem Labor der ETH Zürich unter einer Stromleitung.

La réticence de la société quant à de nouvelles lignes aériennes à très haute tension freine la modernisation du réseau électrique. Deux projets s’inscrivant dans le cadre des Programmes nationaux de recherche "Virage énergétique" et "Gérer la consommation d’énergie" ont présenté un arrangement optimal de lignes aériennes hybrides permettant d’accroître la capacité du réseau tout en facilitant l’acceptation de cette nouvelle technologie par la population.

A la différence des lignes électriques conventionnelles dotées de deux systèmes de courant alternatif, les lignes aériennes hybrides associent un câble de courant alternatif (AC) et un câble de courant continu (DC) sur un même pylône. De cette manière, on accroît la capacité de transmission sans pour autant changer l’aspect visuel des lignes, évitant ainsi de nouvelles constructions ou une irruption supplémentaire dans le paysage. Les conditions météorologiques, les salissures sur les câbles conducteurs ou la distance entre la ligne de courant alternatif et celle de courant continu peuvent toutefois provoquer des interférences se manifestant par un grésillement et des champs électriques dérangeants.

Dans le cadre du Programme national de recherche "Virage énergétique" (PNR 70), un groupe de recherche de l’EPF Zurich a donc étudié un arrangement optimal du système. "Les lignes aériennes hybrides présentent deux avantages considérables: une capacité supérieure de plus de 50 pourcent et une acceptation vraisemblablement meilleure de la part du public car elles ne nécessitent pas de construire de nouvelles lignes à très haute tension, il suffit d’adapter les installations existantes. Dans l’objectif de minimiser les effets perturbateurs tels que les champs électriques et le bourdonnement dû à l’effet corona tout en assurant la plus grande capacité de transmission possible, nous avons déterminé la tension idéale et la meilleure géométrie de pylône dans diverses conditions réelles sur des lignes d’essai en laboratoire et en extérieur", résume le professeur Christian Franck, chef de projet à l’Institut de technologie de la haute tension de l’EPF Zurich.

De nombreux avantages mais... l’acceptation n’est pas évidente.

Parallèlement à l’élaboration de la nouvelle technologie, l’équipe de recherche s’est également penchée sur les chances d’adhésion de la population et la démarche à adopter dans ce but. "Bien que l’augmentation de la capacité sans altération supplémentaire du paysage favorise la nouvelle technologie hybride et que nous soyons parvenus à une nette réduction des effets négatifs, nous étions conscients dès le début que les lignes hybrides ne seraient pas réalisables sans l’approbation des personnes directement concernées", souligne le professeur Franck, exposant les motifs de la collaboration avec l’Institut de sciences politiques de l’Université de Berne.

Isabelle Stadelmann-Steffen, professeure à l’Université de Berne, étudie l’adhésion de la société aux énergies renouvelables dans le cadre du Programme national de recherche "Gérer la consommation d’énergie" (PNR 71). Le sondage ainsi réalisé auprès de quelque 1300 personnes quant à leur perception des lignes hybrides a débouché sur trois conclusions déterminantes: "Tout d’abord, il importe de fournir au préalable des informations sur la nouvelle technologie. Dans l’idéal, on implique la population le plus tôt possible afin de lui faire comprendre l’importance du projet tout en lui permettant d’exprimer ses doutes et préoccupations lors du processus de décision. Ensuite, il faut débattre d’alternatives car le soutien à une nouvelle technologie dépend toujours des alternatives disponibles. Enfin, plus on parvient à réduire les effets négatifs d’une solution, plus la population sera bien sûr prête à l’accepter."

Un progrès technologique grâce à une collaboration interdisciplinaire

Des progrès technologiques concrets ont pu voir le jour grâce à l’étroite collaboration entre les équipes de recherche de l’EPF Zurich et de l’Université de Berne, mais aussi avec le gestionnaire de réseau de transport Swissgrid et les entreprises d’exploitation de réseaux de distribution et de centrales hydroélectriques. Les "techniciens" de l’EPFZ se sont d’abord concentrés sur les manières de maximiser la capacité de transmission tout en respectant les valeurs limites pour les champs électromagnétiques et les émissions sonores. Ensuite, les résultats de la recherche sur l’acceptation sociale ont conduit à une solution optimale alliant une capacité élevée et un impact aussi faible que possible.

Vidéo

Annexe présentant l’étude sur l’acceptation

Document PDF séparé comportant détails et graphiques relatifs à l’étude sur l’acceptation menée par l’Institut de sciences politiques de l’Université de Berne (PDF, 204 KB)

Contact

Prof. Isabelle Stadelmann-Steffen
Université de Berne
Institut de sciences politiques
Fabrikstrasse 8
3012 Berne
Tél.: +41 (0)31 631 83 55
E-mail isabelle.stadelmann@ipw.unibe.ch

Prof. Christian M. Franck
Institut de technologie de la haute tension
EPF Zurich
Physikstrasse 3
8092 Zurich
Tél.: +41 (0)44 632 47 62
E-mail cfranck@ethz.ch

Les Programmes nationaux de recherche "Virage énergétique" (PNR 70) et "Gérer la consommation d’énergie" (PNR 71)

Les Programmes nationaux de recherche "Virage énergétique" (PNR 70) et "Gérer la consommation d’énergie" (PNR 71) du Fonds national suisse abordent les aspects scientifiques, technologiques et socioéconomiques nécessaires à la réussite de la transition énergétique. D’ici fin 2018, dans le cadre d’une centaine de projets de recherche, plus de 300 chercheuses et chercheurs travailleront sur le thème d’une réduction substantielle de la consommation d’énergie, développant de nouvelles technologies et mettant en place de nouvelles conditions sociétales pour leur application dans les 10 à 30 années à venir.

Compte tenu de leurs nombreuses interconnexions et de leur concomitance, les PNR 70 et 71 font l’objet d’une étroite coordination.

Pour de plus amples informations sur les projets de recherche et sur l’organisation des Programmes nationaux de recherche, rendez-vous sur PNR 70 et PNR 71.

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