10 avril 2009

Les États-Unis entament la transformation de leur réseau électrique

Cette initiative exhaustive de modernisation devra relever des défis réglementaires et techniques.

Gestion du « réseau intelligent » de la centrale électrique Edison en Californie du Sud en 2007.

Par Cheryl Pellerin
Rédactrice

Washington - Emboîtant le pas à certains pays d'Europe et du pourtour de l'océan Pacifique, les États-Unis ont entamé une campagne pour transformer leur réseau électrique national qui date de plus d'un siècle en « un réseau intelligent » pour le XXIe siècle ; y participent les organismes techniques et de réglementation du gouvernement américain, les compagnies électriques, les fournisseurs d'énergie et des entreprises privées.

Cette initiative implique la transformation d'une infrastructure bâtie en étapes successives - établie, en grande partie, avant que les microprocesseurs n'aient altéré le paysage industriel - en un réseau de distribution interopérationnel qui soit capable d'interaction avec les consommateurs et puisse détecter et réparer ses propres problèmes et intégrer sans accrocs l'électricité provenant de sources différentes, notamment d'origine solaire, éolienne, etc.

Il faudra de 20 à 25 ans pour achever cette transformation qui exigera la restructuration totale de l'infrastructure du réseau électrique des États-Unis ; les travaux ont déjà commencé et le gouvernement Obama a fait montre de son soutien à cette initiative en lui allouant 4,5 milliards de dollars dans le cadre de la loi sur le redressement et les réinvestissements américains promulguée le 17 février et dont le total s'élève à 787 milliards de dollars.

« L'investissement que nous faisons aujourd'hui créera un réseau électrique plus neuf et plus intelligent qui permettra d'utiliser les énergies de substitution sur une vaste échelle », a déclaré le président Obama en signant cette loi au Colorado.

Kilowattheures

Cette tâche ne sera pas facile, ont indiqué à America.gov plusieurs experts du secteur de l'énergie impliqués dans cette mission de taille. Le système, la plus grande machine interconnectée de la planète et l'un des plus importants accomplissements techniques du XXe siècle - est une infrastructure dont l'organisation et le contrôle sont centralisés et qui s'étend sur les 50 États, chacun d'entre eux ayant ses propres réglementations et technicités.

Au fil des ans et en particulier au cours de la dernière décennie, des segments de l'infrastructure physique du réseau ont été rénovés et reliés par de nouvelles lignes - une infrastructure informatisée et fondée sur la technologie de l'Internet est maintenant surimposée aux techniques des années 1960 et 1970. Ces ajouts accroissent les capacités du réseau mais le rendent vulnérable aux cyberattaques.

Aux États-Unis aujourd'hui, l'électricité est générée dans de grandes centrales qui utilisent des turbines à vapeur ou à eau. Son voltage est accru pour pouvoir être transmis sur de longues distances et des lignes à haut tension le transportent jusqu'à des transformateurs abaisseurs pour que le courant puisse être utilisé dans les maisons et immeubles.

Le courant passe par une série de commutateurs avant d'être relayés jusqu'aux consommateurs sur les lignes de compagnies électriques locales. Celles-ci mesurent la quantité d'électricité utilisée par les consommateurs et les facturent en conséquence.

Selon le ministère de l'énergie (DOE), un ménage américain typique utilise 920 kilowattheures par mois. (Un kilowattheure est l'unité de puissance équivalente à 1.000 watts de puissance sur une durée d'une heure.) Le coût moyen de l'électricité aux États-Unis est de 0,10 dollar par kilowattheure, mais il est en train d'augmenter en raison de la hausse du prix des combustibles et de coupures de plus en plus fréquentes de courant.

Un électricien répare un poteau électrique à Gulfport (Mississippi) suite aux dégâts causés par l'ouragan Katrina en 2005.

Le réseau national se faisant de plus en plus vieux, « il y a eu une augmentation de 3 % de la durée des coupures et une hausse de 4 % de leur fréquence au cours des cinq dernières années », a dit Robert Gilligan à une commission du Congrès américain le 25 février. M. Gilligan est vice-président pour la transmission et la distribution du courant à GE Energy Infrastructure, une succursale de la société General Electric. « Les coupures de courant et les perturbations de la qualité de ce courant coûtent plus de 100 milliards de dollars par an aux entreprises américaines. » Ces coûts supplémentaires finissent par retomber sur les consommateurs.

« Si nous restons sur la même voie, il est vraisemblable que nous verrons une hausse de 50 à 100 % du prix de l'électricité tous les sept ans dans l'avenir prévisible », a dit à America.gov le président de Horizons Energy Group, Steve Pullins.

L'exemple du Danemark

Au milieu des années 1980, a indiqué M. Pullins, le Danemark avait l'un des tarifs d'électricité les plus élevés en Europe - de 0,12 ou 0,13 dollar par kilowattheure - et qui, si rien n'était fait, devait vraisemblablement atteindre 1 dollar en 2005, ce qui aurait conduit à la faillite nationale.

Comme les États-Unis aujourd'hui, le Danemark avait à l'époque de grandes centrales électriques et importait du courant et du gaz naturel de l'Allemagne et de la Suède. Petit pays scandinave, le Danemark construisait également à l'époque des éoliennes pour produire de l'électricité à l'échelle industrielle.

« Les Danois ont décidé qu'ils devaient faire quelque chose d'entièrement différent », a souligné M. Pullins. Ils ont combiné leurs ressources éoliennes, de quantités variables, à leurs usines relativement petites dites CHP, qui sont des centrales opérant au gaz naturel et qui génèrent de l'électricité et aussi de la vapeur ou de l'eau chaude pour le chauffage.

« Quand il y avait moins de vent pour les éoliennes, les Danois accroissaient la production dans les CHP », a expliqué M. Pullins. « Au cours des deux dernières décennies, ils sont passés de quelques grandes centrales à un système très fracturé de production électrique. Ils ont construit des CHP de différentes capacités - 4, 10 ou 25-megawatt - dans divers endroits du pays de la même manière que le vent est distribué géographiquement sur leur territoire. »

Les Danois distribuent également les unités de puissance générées par les éoliennes et les CHP selon les niveaux de voltage - unités à haut et bas voltage - ce qui leur permet d'organiser les sources éoliennes-CHP en cellules de production qui peuvent être appariées en conséquence de la superficie et des besoins de chaque région.

Les consommateurs danois paient aujourd'hui le kilowattheure 0,20 dollar. Leur pays dépend toujours de sources extérieures de gaz naturel mais exporte du courant électrique vers l'Allemagne et la Suède.

M. Pullins considère que cette évolution au Danemark est l'un des meilleurs exemples de ce qu'une collaboration entre le gouvernement et le secteur privé peut accomplir pour transformer le domaine de l'électricité. « Je pense que c'est un bon exemple pour les États-Unis », a-t-il ajouté, « parce que nous voilà 20 ans plus tard et nous sommes confrontés aux mêmes défis pénibles que le Danemark a connus vers le milieu des années 1980. »

M. Pullins a souligné que la structure des réglementations aux États-Unis et les différents besoins des 50 États signifient qu'il sera bien plus difficile de mettre en pratique l'exemple du Danemark ici, mais les possibilités que cette transformation offrirait sont très importantes.

« Aucune de ces transitions ne sera facilement », a-t-il ajouté. « Elles seront difficiles sur le plan de la réglementation, de la politique et des techniques énergétiques, mais nous ne pourrons pas atteindre certains de nos objectifs nationaux sans accomplir ces tâches-là. Nous devons le faire, c'est tout. »