Dans le cadre d’un projet pilote, Swissgrid teste une technologie de câblage innovante et durable pour le réseau à très haute tension. Que se cache-t-il derrière ce que l’on appelle les câbles à air comprimé et que cherche à découvrir Swissgrid avec ce projet?
Une ouverture à l’innovation – avec une responsabilité
En tant qu’exploitante du réseau suisse à très haute tension (220/380 kV), Swissgrid est responsable d’un transport d’électricité sûr et fiable. Swissgrid est donc également responsable du choix d’une technologie de transport fiable et efficace. Pour l’utilisation dans le réseau à très haute tension, il est essentiel de disposer de technologies éprouvées et d’une expérience opérationnelle de plusieurs années. Swissgrid étudie donc en permanence de nouvelles technologies, toujours dans le but de rendre l’exploitation du réseau de transport plus sûre et plus fiable, tout en tenant compte des aspects environnementaux.
L’une de ces nouvelles technologies est le câble à air comprimé. Celui-ci est considéré comme une évolution prometteuse des conduites isolées au gaz, à une différence près, et de taille: au lieu du gaz SF6 nuisible au climat, les câbles à air comprimé utilisent de l’air comprimé comme milieu isolant. Cela les rend plus respectueux de l’environnement. Les câbles à air comprimé présentent en outre des avantages théoriques par rapport aux lignes câblées souterraines traditionnelles:
- moins de pertes de transport, moins de puissance réactive;
- des champs électromagnétiques faibles;
- une structure modulaire pour un remplacement ciblé des composants.
Dans le même temps, les câbles à air comprimé sont une technologie encore récente qui n’a pas encore d’expérience opérationnelle dans le réseau à très haute tension et qui n’a donc pas été testée. Les processus tels que la construction, la maintenance et les réparations doivent également encore être examinés dans la pratique.
Projet pilote pour l’expérience opérationnelle
Pour remédier à cela, Swissgrid lance un projet pilote de plusieurs années à Spreitenbach, en collaboration avec l’entreprise Hivoduct AG. Swissgrid échange depuis des années avec Hivoduct AG sur la thématique des câbles à air comprimé. Un gestionnaire de réseau de transport d’un pays voisin, Austrian Power Grid (APG), participe également à ce projet pilote.
Sur le site de la sous-station de Spreitenbach de Swissgrid, une installation d’essai d’environ 80 mètres de long est réalisée avec des éléments typiques des câbles à air comprimé. Différentes méthodes de construction de lignes câblées souterraines sont utilisées, par exemple en micro-tunnel, en tunnel ou en canalisation. L’objectif est d’acquérir une expérience opérationnelle importante sur une période de deux à cinq ans. Sont notamment examinés:
- le comportement en exploitation à long terme dans des conditions d’exploitation réelles et sous différentes influences climatiques;
- la puissance de transport et la capacité de charge avec différentes intensités du courant;
- le développement de température et les pertes d’air comprimé;
- la compensation de la puissance réactive;
- les champs électromagnétiques;
- les impacts sur l’environnement;
- la maintenance nécessaire et la réparabilité.
Un institut de contrôle indépendant accompagne le projet pilote pour l’utilisation de câbles à air comprimé au niveau de tension 220 kV dans le réseau suisse à très haute tension. Un rapport d’expertise indépendant sera rédigé à la fin du projet pilote. De premiers résultats intermédiaires devraient être publiés à la mi-2028.
L’installation d’essai sert à Swissgrid à acquérir des valeurs empiriques sur plusieurs années pour une exploitation sûre et fiable de câbles à air comprimé dans le réseau suisse à très haute tension, avant que la technologie ne soit utilisée dans le réseau suisse à très haute tension. De même, des estimations plus précises des coûts des câbles d’air comprimé ne seront possibles qu’après le projet pilote de Spreitenbach.
Comment fonctionne l’installation d’essai
L’installation d’essai de Spreitenbach est intégrée dans le réseau à très haute tension avec une tension de 220 kilovolts en exploitation réelle. Elle est de conception modulaire et permet différents modes d’exploitation, de l’état hors tension à l’exploitation avec une charge de courant élevée. Un système de surveillance intégré mesure en permanence la température, la pression et d’autres paramètres d’exploitation. En cas d’erreur dans l’installation des câbles à air comprimé, la conduite affectée peut être rapidement remise dans son état initial et continuer à fonctionner.
Conclusion
Swissgrid est ouverte aux nouvelles technologies – mais la sécurité d’approvisionnement reste la priorité absolue. Les câbles à air comprimé n’ont certes pas été testés dans la pratique, mais ils sont prometteurs. Le test pratique de Spreitenbach fournit des informations importantes pour pouvoir évaluer objectivement cette technologie. En effet, seules des données fondées permettent de prendre des décisions à long terme pour l’avenir énergétique de la Suisse. Pour ce faire, Swissgrid est également en contact étroit avec les gestionnaires de réseau européens et entretient un dialogue technique avec les autorités, la recherche et l’industrie. Swissgrid contribue ainsi activement au développement de solutions innovantes et fiables dans le système énergétique.
3 questions à...
Qu’est-ce qui rend les câbles à air comprimé si particuliers?
Au cours des dernières décennies, le transport d’énergie électrique n’a connu que des améliorations progressives des lignes aériennes ou des lignes câblées souterraines, alors même que les exigences ont considérablement augmenté. Avec les câbles à air comprimé, il existe désormais une nouvelle alternative durable à cette solution, avec des propriétés améliorées pour les gestionnaires de réseau et les riverains. Les câbles d’air comprimé sont exempts de PFAS, ils réduisent simultanément les pertes et les champs électromagnétiques et peuvent être enterrés de manière très compacte. Les câbles à air comprimé ont été inventés en Suisse. Ils sont produits localement et moins chers que les lignes câblées souterraines. Ils apportent ainsi une contribution importante à la construction et à l’exploitation de projets de lignes dans des délais raisonnables, de manière efficace et respectueuse de l’environnement.
Qu’attendez-vous du projet pilote de Spreitenbach?
Le projet pilote est pour nous un test pratique décisif. Les différents composants ont déjà été homologués avec succès avec les marges de sécurité élevées normalisées et la technologie est donc en principe opérationnelle. À Spreitenbach, nous allons maintenant démontrer, dans des conditions réelles et sur une longue période, que les câbles d’air comprimé fonctionnent de manière tout aussi fiable dans l’ensemble du système. Les connaissances en matière de sécurité d’exploitation, de maintenance, de coûts et de référence pour d’autres projets de lignes sont particulièrement importantes. C’est pourquoi nous allons également tester différents types de pose. Ces expériences nous aident à sécuriser la technologie pour un déploiement à grande échelle dans le réseau à très haute tension et à rendre ses avantages applicables à la transition énergétique.
Quel est l’avenir des câbles à air comprimé?
En tant que technologie récente, les câbles à air comprimé sont confrontés au défi de prouver leur fiabilité dans l’exploitation journalière du réseau sur une très longue durée. Cela comprend également la gestion des réparations ou des pertes de pression. Avec le projet pilote de Spreitenbach, nous développons précisément ces valeurs empiriques, en collaboration avec Swissgrid et d’autres gestionnaires de réseau. Parallèlement à cela, nous investissons dans l’élargissement du portefeuille, l’optimisation des coûts et la production industrielle afin de pouvoir faire évoluer rapidement la technologie pour tous les niveaux de tension. Notre vision est que les câbles à air comprimé deviendront très rapidement le nouveau standard pour le transport d’énergie électrique. Cela n’est toutefois possible que s’ils sont largement utilisés et si, outre leurs avantages techniques, ils sont compétitifs sur le plan économique.
Pourquoi les lignes câblées souterraines ne doivent être utilisées que ponctuellement
La construction de nouvelles lignes câblées souterraines n’est possible que dans une mesure très limitée sur le réseau de transport suisse. C’est ce que montre l’étude de câblage Suisse élaborée par Swissgrid. Cela s’explique par les propriétés physiques des technologies de câblage traditionnelles, qui rendent nettement plus difficile l’exploitation stable du réseau et la correction des perturbations. Les lignes à très haute tension enterrées abaissent les fréquences de résonance, ce qui augmente le risque d’amplification des vibrations. Une augmentation incontrôlée de la part de lignes câblées souterraines dans le réseau à très haute tension a des répercussions négatives sur la sécurité d’approvisionnement de la Suisse. Pour les futurs projets de réseau, il convient donc d’évaluer dans une perspective globale si une ligne câblée souterraine peut être construite.
Pour en savoir plus sur l’étude de câblage, consultez notre article de blog: «Quand la physique impose des limites à la technique»
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