Réseau à haute tension en mer du Nord Une vision d`avenir

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Réseau à haute tension en mer du Nord
Une vision d’avenir
2 • Une vision d’avenir Réseau à haute tension en mer du Nord
La réalisation des objectifs belges et européens en matière de lutte contre le
réchauffement climatique passe par une part significativement plus importante
d’électricité produite à partir de sources d’énergie renouvelable. Ceci implique,
notamment, l’intégration d’une part croissante d’énergie éolienne offshore.
Elia souhaite raccorder les futurs parcs éoliens en mer du Nord, au large de nos
côtes, de manière optimale pour la communauté, et créer un véritable réseau en
mer, jetant ainsi les bases du futur grand réseau offshore européen.
Une vision d’avenir !
Une vision d’avenir Réseau à haute tension en mer du Nord • 3
Elia Group
Business development
Research & Development
Elia Transmission
50Hertz Transmission
Articulé autour de ses deux gestionnaires de réseau de
transport d’électricité, Elia Transmission en Belgique et
50Hertz Transmission, l’un des quatre gestionnaires de réseau
de transport allemand (actif dans le Nord-est de l’Allemagne), le
groupe Elia figure dans le top 5 des gestionnaires de réseau
européens. Il constitue un moteur du développement du
marché européen de l’électricité et est fermement engagé
en faveur de la sécurité d’alimentation et de l’intégration
d’énergie produite à partir de sources d’énergie renouvelable.
L’acquisition de 50Hertz conclue en mai 2010, à cet égard,
a donné un levier significatif au groupe grâce à l’expertise
accumulée en Allemagne dans le domaine.
4 • Une vision d’avenir Réseau à haute tension en mer du Nord
En un premier temps:
renforcer le réseau terrestre
En 2004, après la décision du gouvernement belge de soutenir
le développement d’une capacité de production éolienne de
2000 MW au large de nos côtes, Elia a entrepris le renforcement
de son réseau terrestre dans la zone côtière afin de permettre
une injection massive d’énergie dans cette zone décentrée de la
Belgique et son acheminement vers les lieux de consommation
situés à l’intérieur du pays.
Ces renforcements du réseau terrestre étaient indispensables
car le réseau n’était pas conçu initialement pour accueillir
une telle capacité de production dans sa zone périphérique,
le réseau s’étant développé historiquement de manière à
connecter les lieux importants de consommation et les parcs
de production centralisés.
L’approche s’est traduite, en première instance, par l’implantation
d’une nouvelle liaison souterraine 150 kV entre les postes de
Koksijde et Slijkens et le renforcement du poste à haute tension
de Slijkens, ainsi que par le renforcement de l’axe entre
Zeebrugge et Blauwe Toren par deux cables 150 kV, auquel
s’ajoute un câble supplémentaire entre les postes Brugge et
Blauwe Toren. Ces réalisations permettent le raccordement des
premiers parcs éoliens, pour une capacité de l’ordre de 900 MW.
En parallèle, Elia a lancé le projet Stevin de prolongement du
réseau 380 kV vers Zeebrugge où sera érigé un nouveau poste
à haute tension 380 kV à proximité de la zone portuaire.
Du scénario “spaghetti”…
Les promoteurs des premiers parcs éoliens, C-Power et
Belwind, ont jusqu’à présent pris en charge de manière
indépendante le raccordement de leurs parcs respectifs aux
postes 150 kV de Slijkens et de Zeebrugge. Elia contribue en
partie au financement de ces câbles sous-marins, à concurrence
de 25 millions € par liaison, répartis sur 5 ans.
Si cette approche a du sens en un premier temps, elle est
loin d’être optimale, dans la durée, du point de vue technicoéconomique et environnemental. Elle se traduit en effet, à terme,
par la multiplication de câbles sous-marins «point à point» entre
les différents parcs et les postes à haute tension côtiers auxquels
ils viennent se raccorder.
Un tel «spaghetti» de câbles est coûteux (coûts multipliés
par le nombre de liaisons), défavorable pour l’environnement
(encombrement des sols marins et de la zone côtière à proximité
des postes à haute tension sur terre) et sub-optimal du point de
vue technique (pour la sécurité d’exploitation, par exemple).
Elia réfléchit dés lors, avec les promoteurs, à une solution optimale
à la fois du point de vue technique, économique et environnemental.
Cette réflexion a abouti à la vision d’Elia qui envisage de créer,
étape par étape, un véritable réseau maillé en mer. Le raccordement
des différents parcs éoliens, dans un tel scénario, sera réalisé en
mer, à des postes à haute tension installés sur des plateformes
situées à proximité des différentes concessions.
Ce réseau en mer sera intégré dans le réseau géré par Elia
sur la terre ferme.
6 • Une vision d’avenir Réseau à haute tension en mer du Nord
… au premier réseau maillé en mer
au large des côtes belges
La vision proposée par Elia consiste à jeter les bases, en
différentes phases correspondant à la mise en service progressive
des différents parcs, d’un véritable réseau maillé, offrant des
avantages comparables au réseau existant onshore. En termes
de fiabilité, grâce à la redondance créée par le maillage, grâce
à l’optimisation des investissements et la réduction du nombre
d’arrivées de câbles de raccordement au réseau sur la terre ferme.
Cette approche aboutira à la création successive de deux
plateformes en mer du Nord, alpha et beta, interconnectées
entre elles et raccordées chacune par des liaisons 220 kV au
poste Stevin qui sera érigé à proximité de la zone portuaire de
Zeebrugge.
Elle sera déployée de manière progressive, chaque étape
constituant une partie de la solution globale. Les postes de
raccordement au réseau onshore sont Zeebrugge et Stevin.
Sur chacune de ces plateformes sera installé un véritable
poste à haute tension de type GIS en mer, avec les
transformateurs nécessaires pour accueillir les câbles 66 kV
ou 220kV en provenance des différents parcs qui seront
construits progressivement à proximité.
DC Link towards distant HVDC Node
(≥500kV / 2-3GVA)
AC or DC Link towards UK
165MW
165MW - 2012
SLIJKENS
ZEEBRUGGE
Elia Network
1000MW HVDC - NEMO
220 kV + 66 kV
1,4 GW
Current Link Belwind
BETA
ALPHA
220kV + 66KV AC
0,9 GW
Current Link C-Power
216MW - 2013
360MW - 2015
288MW - 2015
245MW - 2015
360MW
300MW - 2013
International
HVDC Platform
HVDC - DOEL
STEVIN
DOEL
Elia Network
Schéma indicatif reprenant sous réserve les valeurs connues à la date de publication.
Cette approche offre de nombreux avantages,
parmi lesquels:
- l’optimisation des investissements pour Elia,
les promoteurs et l’ensemble de la collectivité ;
- leur étalement dans le temps, en fonction des besoins
réels ;
- l’optimisation des coûts de maintenance ;
- la séparation claire entre les installations de réseau
et les installations des promoteurs ;
- la redondance et la fiabilité offertes par un réseau maillé ;
- le caractère non discriminatoire vis-à-vis des promoteurs
de parcs éoliens ;
- l’intrusion réduite des câbles de raccordement dans
l’environnement côtier.
Elle propose par ailleurs une solution technique
d’une qualité maximale, basée sur une optimisation
des critères tels que:
- le poids, la taille, le nombre et la conception des plateformes ;
- le nombre de câbles à placer sur les fonds marins et pour
le raccordement à terre ;
- la distance par rapport à la côte, entre les plateformes
et les parcs éoliens ;
- la capacité d’accueil des postes de raccordement sur
la terre ferme ;
- le nombre des pôles de transformation et la puissance nominale
des transformateurs ;
- les pertes (dues à la transformation et au transport par câbles) ;
- la puissance nominale ;
- les flux d’énergie ;
- les services auxiliaires, au travers d’un secours mutuel
entre plateformes et parcs éoliens ;
- l’utilisation de technologies éprouvées.
-2
330MVA
330MVA
246MVA
216MVA
-2
BETA
288MVA
ALPHA
-2
300MVA
450MVA
-4
-3
-2
STEVIN
SLIJKENS
Valeurs indicatives reprises à titre d’hypothèse
de travail. La solution proposée est suffisamment
robuste pour faire face à une éventuelle
augmentation de puissance, à terme.
Une vision d’avenir Réseau à haute tension en mer du Nord • 9
… prête pour un raccordement
à une future plateforme internationale
Ce réseau maillé offshore au large des côtes belges se
construira de manière progressive, en parallèle à l’implantation
des parcs des 7 concessions octroyées, et pourrait porter ses
premiers effets dans un futur relativement proche, à partir de 2014.
Il constituera en outre un avant-poste pour une connexion vers
une future plateforme internationale.
En effet, les pays voisins, comme l’Angleterre ou les Pays-Bas,
par exemple, travaillent également à la création de réseaux dans
leurs eaux territoriales en mer du Nord.
A terme, une plateforme internationale AC/DC de transformation
du courant alternatif en courant continu (autorisant le transfert de
plus grosses puissances sur de longues distances) pourrait être
mise en place en coopération avec d’autres GRT, par exemple à
une distance de quelques kilomètres plus au nord-ouest, reliée
par des câbles (à haute puissance) en courant alternatif aux
réseaux offshore «locaux».
Une telle configuration ouvrirait ainsi l’accès à d’autres
types d’énergie, notamment l’hydraulique en Scandinavie,
disponibles en cas d’absence de vent en mer du Nord ou
permettant le stockage de l’énergie éolienne en cas de surplus
d’énergie au niveau de la demande locale.
La solution permettrait ainsi aux consommateurs belges d’être
alimentés en électricité verte au travers du nouveau réseau en
mer du Nord, même en l’absence de vent !
En outre, cette vision à long terme – qui se concrétiserait à l’horizon
de 2025 – correspond aux pistes tracées par la Commission
européenne dans le cadre de sa politique énergétique et par le
projet North Sea Countries Offshore Grid Initiative poursuivi par
les états membres entourant la mer du Nord.
10 • Une vision d’avenir Réseau à haute tension en mer du Nord
… anticipant sur l’évolution future
du parc de production onshore !
Enfin, l’approche présentée ici, avec le raccordement à une plateforme internationale
en courant continu, est parfaitement cohérente avec la capacité d’accueil du réseau, à
terme. En effet, si la fermeture des centrales nucléaires à Doel se confirme, la puissance
acheminée en provenance de cette plateforme internationale pourrait se substituer à celle
qui ne serait plus injectée depuis à Doel, par exemple grâce à une liaison par câbles à
courant continu posé dans l’Escaut, garantissant ainsi la sécurité d’alimentation et l’accès
à un mix énergétique à la fois diversifié et de qualité en termes de durabilité.
Une manière pour Elia de
remplir sa mission de GRT
engagé en faveur de la
sécurité d’alimentation et du
fonctionnement optimal du
marché, dans le souci de la
lutte contre le réchauffement
climatique.
Elia System Operator S.A.
Boulevard de l’Empereur 20
1000 Bruxelles
Belgique
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Editeur repsonsable: Jacques Vandermeiren, Boulevard de l’Empereur 20, 1000 Bruxelles
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