En Australie, les centrales thermiques au charbon ferment progressivement tandis que les énergies renouvelables, comme le solaire et l’éolien, se développent. Dans le même temps, les grandes turbines rotatives qui stabilisaient le réseau électrique se raréfient. C’est pourquoi les compensateurs synchrones — de grandes machines électriques raccordées au réseau et mises en rotation — suscitent de nouveau l’attention : ils ne produisent pas d’électricité, mais contribuent à maintenir la tension. L’Opérateur australien du marché de l’énergie (호주 에너지시장운영자, AEMO) prévoit d’installer davantage de compensateurs synchrones dans les zones où la puissance de réseau — la capacité du réseau à maintenir une tension stable — devrait devenir insuffisante, ou l’est déjà, en raison du développement des énergies renouvelables et des batteries ainsi que de la fermeture des centrales à combustibles fossiles.

Contexte

Les grands groupes de production traditionnels contribuaient à stabiliser le réseau électrique tout en produisant de l’électricité et en tournant. Lorsqu’une centrale au charbon ferme, ce n’est pas seulement la production d’électricité qui diminue : les turbines rotatives qui atténuent les chocs sur le réseau disparaissent également. L’électricité produite par le solaire et l’éolien, ainsi que celle fournie par les batteries, passe généralement par un onduleur — un dispositif qui convertit le courant continu en courant alternatif. Toutefois, un onduleur classique ne fournit pas automatiquement le renforcement de la puissance du réseau qu’assuraient auparavant les grands groupes de production rotatifs.

Un compensateur synchrone est une grande machine électrique raccordée au réseau et mise en rotation. Il ressemble à un générateur, mais ne produit pas d’électricité. Sa rotation absorbe les chocs sur le réseau et contribue à ramener la tension dans sa plage normale de fonctionnement lorsqu’elle devient instable. Les batteries peuvent assurer certaines fonctions de stabilisation, mais elles ne peuvent pas toutes les remplacer.

Depuis 2000, la norme de tension du réseau électrique australien est de 230 volts, avec une plage admissible allant jusqu’à 10 % au-dessus et 6 % au-dessous de cette valeur. La tension peut être comparée à la pression de l’eau dans une canalisation. Si la demande d’électricité change brusquement ou si une grande centrale s’arrête de manière imprévue, par exemple, la tension peut devenir instable. L’article évoque le risque que cela entraîne des coupures de courant ou endommage des appareils électroménagers.

Les compensateurs synchrones ne sont pas une invention récente. Utilisés depuis plus d’un siècle, ils ont largement servi à stabiliser les réseaux électriques, mais leur utilité a diminué avec les progrès des technologies de réseau. La transformation de la structure de l’approvisionnement en électricité les rend aujourd’hui de nouveau plus nécessaires. Plusieurs États australiens en ont déjà installé pour garantir la fiabilité du réseau, et le besoin de nouvelles installations dépendra de la vitesse à laquelle les centrales au charbon fermeront.

Ce que cela signifie

Augmenter la part des énergies renouvelables ne consiste pas seulement à changer les sources de production. À mesure que les fonctions de stabilisation assurées par les centrales au charbon diminuent, le réseau doit aussi être équipé de dispositifs capables de les compenser. Les compensateurs synchrones ne fournissent pas de nouvelle électricité : ils aident le réseau à rester stable lorsque la tension fluctue. Ils répondent donc à un enjeu distinct de l’augmentation de la production d’électricité renouvelable.

C’est aussi pourquoi leur emplacement et leur dimensionnement sont importants. Des études jugent les compensateurs synchrones efficaces, mais leur coût est élevé. La conclusion de l’étude citée dans l’article est donc qu’il faut les installer là où ils sont nécessaires et dans des dimensions adaptées. Le projet de l’AEMO se concentre lui aussi sur les zones où le développement des énergies renouvelables et des batteries ainsi que la fermeture des centrales à combustibles fossiles devraient entraîner, ou ont déjà entraîné, un manque de puissance de réseau. L’essentiel est que les équipements nécessaires et le calendrier de leur installation peuvent varier selon le rythme de fermeture des centrales et les pénuries propres à chaque région.

Par exemple, si une centrale au charbon ferme dans une région où les énergies renouvelables et les batteries se développent, il faut examiner, en plus du remplacement de l’électricité produite, comment assurer la stabilisation de la tension. L’installation de compensateurs synchrones peut constituer l’une des solutions, mais les informations présentées ne permettent pas de déterminer combien d’unités seraient réellement nécessaires dans cette région.

Un compensateur synchrone ne remplace pas une centrale électrique qui produit de l’électricité. Il complète les dispositifs assurant la stabilité de la tension du réseau ; pour qu’il soit efficace, son emplacement et son dimensionnement doivent être adaptés.

Ce qui est établi et ce qui reste inconnu

Ce qui est établi

  • En Australie, les centrales au charbon ferment progressivement tandis que les énergies renouvelables, comme le solaire et l’éolien, se développent.
  • Avec la fermeture des centrales au charbon, les grandes turbines rotatives qui contribuaient à stabiliser le réseau électrique disparaissent également.
  • Les compensateurs synchrones ne produisent pas d’électricité : ils tournent et contribuent à stabiliser la tension et à absorber les chocs.
  • L’AEMO prévoit d’installer des compensateurs synchrones supplémentaires, en donnant la priorité aux zones où la puissance de réseau devrait être insuffisante ou l’est déjà.
  • Une étude reconnaît l’efficacité des compensateurs synchrones, mais juge que leur coût élevé impose de bien choisir leur emplacement et leur dimensionnement.

Ce qui reste inconnu

  • Les lieux précis et le nombre de compensateurs synchrones dont l’installation est prévue en Australie n’ont pas été indiqués.
  • Le coût de l’installation des équipements et les modalités de son financement n’ont pas été précisés.
  • Les modalités selon lesquelles l’ampleur et le calendrier des installations supplémentaires nécessaires pourraient varier en fonction de la vitesse de fermeture des centrales au charbon n’ont pas été expliquées en détail.

Points à suivre

  • Il convient de vérifier si les prochains projets visant à garantir la fiabilité du réseau électrique australien préciseront les lieux d’installation et le nombre de compensateurs synchrones.
  • Les compensateurs synchrones étant présentés comme coûteux, il sera utile de voir si les projets d’installation précisent également les coûts et les modalités de financement.
  • Lors de l’examen des projets de réseau électrique régionaux, il convient de vérifier non seulement comment la production d’électricité sera remplacée, mais aussi quels équipements compenseront la baisse des fonctions de stabilisation de la tension causée par la fermeture des centrales au charbon.