Schéma décennal de développement du réseau - ÉDITION 2019 - PRINCIPAUX RÉSULTATS - RTE
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Schéma décennal de développement du réseau ÉDITION 2019 PRINCIPAUX RÉSULTATS SCHÉMA DÉCENNAL DE DÉVELOPPEMENT DU RÉSEAU I ÉDITION 2019 1
SOMMAIRE 7 1. Les enjeux 8 1.1 La transformation des réseaux est une des conditions essentielles à la réussite de la transition énergétique 10 1.2 Le réseau public de transport d’électricité : un objet évident, une fonction mal connue 19 1.3 Un réseau qui « assure l’intendance » mais dont l’évolution est confrontée à des procédures longues et des enjeux d’acceptabilité par ses riverains 21 2. Un document de planification du réseau inédit 22 2.1 Un nouveau schéma de réseau, élargi et repensé, pour éclairer le débat sur la transition énergétique 24 2.2 Un plan de transformation du réseau pour réussir la feuille de route énergétique de la PPE 29 3. Des réponses apportées à l’ensemble des défis associés à l’évolution du réseau électrique 30 3.1 Au plan sociétal et environnemental 37 3.2 Au plan industriel 46 3.3 Au plan économique SCHÉMA DÉCENNAL DE DÉVELOPPEMENT DU RÉSEAU I ÉDITION 2019 5
LES ENJEUX SCHÉMA DÉCENNAL DE DÉVELOPPEMENT DU RÉSEAU I ÉDITION 2019 7
1.1 La transformation des réseaux est une des conditions essentielles à la réussite de la transition énergétique La France est pleinement engagée dans la transi- raccordement et éventuellement une adaptation du tion énergétique. Le projet de loi énergie-climat, en réseau. Dans l’équation de la transition énergétique, cours d’examen par le Parlement, fixe comme objectif les réseaux jouent donc un rôle majeur. l’atteinte de la neutralité carbone en 2050. Or ces réseaux vont devoir évoluer, et rapidement, de Cet objectif s’appuie sur la stratégie nationale bas car- manière à rendre possible la transition énergétique. La bone (SNBC), qui définit une trajectoire pour les diffé- dynamique industrielle de cette évolution et son finan- rents secteurs jusqu’en 2050 et précise les orientations cement doivent s’apprécier sur le temps long. En amont, à mettre en œuvre dans les différents secteurs (loge- plusieurs années d’études techniques et économiques ments, énergie, agriculture, transports) pour réduire préalables sont indispensables pour implanter un nouvel les émissions de gaz à effet de serre. Les objectifs ouvrage structurant, suivies d’une instruction réglemen- de la politique énergétique inscrits dans la program- taire (de nombreuses autorisations sont nécessaires, mation pluriannuelle de l’énergie (PPE), qui organise relevant du droit de l’urbanisme, de l’environnement et l’évolution des modes de production, d’acheminement de la politique sectorielle de l’énergie) et d’une concer- et de consommation de l’énergie en France au cours tation avec les parties prenantes s’étalant sur plusieurs des 10 à 15 prochaines années. années (selon la complexité du projet). Une fois les travaux réalisés et l’ouvrage mis en service, il peut fonc- Ces différents documents sont au stade de projet. Les tionner jusqu’à 85 ans pour certaines infrastructures arbitrages structurants qui les sous-tendent ont néan- sous réserve d’une maintenance régulière et adaptée. moins été clarifiés par le Gouvernement depuis 2017. Cette transformation doit intervenir dans un contexte S’agissant du secteur électrique, ils sont fondés sur sociétal où les résultats doivent être rapides, pendant un fort développement des énergies renouvelables que se développent des phénomènes d’opposition sys- (notamment l’éolien terrestre, l’éolien en mer et le tématique y compris quand ces infrastructures sont solaire photovoltaïque), la fermeture des dernières indispensables pour la transition énergétique. centrales au charbon d’ici 2022, une réduction pro- gressive de la capacité nucléaire (fermeture des deux Il est désormais largement admis que deux facteurs réacteurs de Fessenheim en 2020, puis d’une douzaine sont indispensables au déploiement rapide des éner- de réacteurs entre 2025 et 2035), le souhait de recou- gies renouvelables : une stabilité réglementaire, et rir davantage à l’électricité – très largement décarbo- une réflexion en amont sur leur intégration dans les née – dans les secteurs de la mobilité, du bâtiment, de réseaux électriques. l’industrie et pour la production d’hydrogène. Le nouveau schéma décennal de développement du Il s’agit d’une transformation de grande ampleur. En réseau (SDDR) présenté par RTE intervient à ce moment intensité, elle s’apparente au développement du parc charnière. Il articule une proposition d’évolution du électronucléaire à la suite du second choc pétrolier, qui réseau de transport sur les 15 prochaines années pour a vu la France très largement modifier ses approvision- atteindre les objectifs publics, en mettant en avant les nements énergétiques en un temps très court. enjeux, les marges de manœuvre possibles, mais aussi les cohérences nécessaires. Il constitue une traduction Si le débat public sur le secteur électrique a large- opérationnelle du projet de PPE et pourra évoluer en ment porté sur les sources de production, la réalité fonction des documents finaux (loi énergie, SNBC et opérationnelle du secteur électrique est de constituer PPE) et des avis formulés sur le projet de SDDR (par une industrie de réseau par excellence : toutes les le ministre, la Commission de régulation de l’énergie et sources de production et les sites de consommation l’Autorité environnementale). Il liste les leviers existants y sont connectés en permanence, avec une exigence à mettre en œuvre pour que les réseaux ne se situent d’équilibre instantané qui n’existe dans aucune autre pas sur le « chemin critique » de la transition énergétique, industrie. Et toute modification du mix implique un mais qu’ils soient au contraire un élément facilitant. 8
LES ENJEUX 1 Figure 1. Évolution du mix et du réseau depuis 1980 1980 2000 2020 2035 Consommation d’énergie finale Électricité Gaz Pétrole Charbon EnR, déchets, chaleur 2 000 2 000 2 000 2 000 Efficacité 1 500 1 500 1 500 énergétique, 1 500 Développement décarbonation Stabilisation de TWh TWh des usages et transfert vers TWh TWh 1 000 1 000 1 000 1 000 la consommation électriques l’électricité 500 500 500 500 0 0 0 0 Électricité : 210 TWh Électricité : 380 TWh Électricité : 430 TWh Électricité : 460 TWh 14 % de la consommation totale 23 % de la consommation totale 27 % de la consommation totale 37 % de la consommation totale (source : SNBC) Production d’électricité EnR hors hydraulique Gaz Fioul Charbon Hydraulique Nucléaire 700 700 700 700 Accélération du 600 600 Développement 600 développement 600 500 Développement 500 des cycles 500 des EnR et 500 400 du programme 400 combinés au gaz 400 diversification 400 TWh TWh TWh électronucléaire TWh 300 300 et des EnR 300 du mix 300 200 200 200 200 100 100 100 100 0 0 0 0 Total : 250 TWh Total : 520 TWh Total : 550 TWh Total : 640 TWh (source : PPE) Réseau Ligne 400 kV Ligne 225 kV Développement Développement des interconnexions du réseau 400 kV et sécurisation des « péninsules électriques » ? 83 000 km de lignes dont : 97 000 km de lignes dont : 106 000 km de lignes dont : 9 000 km en 400 kV 21 000 km en 400 kV 22 000 km en 400 kV 24 000 km en 225 kV 25 000 km en 225 kV 27 000 km en 225 kV 49 000 km en 63-90-150 kV 51 000 km en 63-90-150 kV 57 000 km en 63-90-150 kV SCHÉMA DÉCENNAL DE DÉVELOPPEMENT DU RÉSEAU I ÉDITION 2019 9
1.2 Le réseau public de transport d’électricité : un objet évident, une fonction mal connue Le réseau de transport d’électricité apparaît comme les jours et rares sont ceux qui se souviennent qu’il une évidence. y a 50 ans, la desserte du territoire était encore un enjeu. Pour beaucoup, il est associé aux pylônes des grandes lignes à très haute tension qui assurent Mais en réalité, le réseau public de transport est la desserte en électricité du pays. Pour certains, il un objet mal connu. A l’heure où il doit faire face est synonyme des salles de dispatching qui veillent à une transformation importante pour servir une 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 à l’alimentation politique énergétique intégrant l’impératif clima- en électricité partout et à tout instant. Pour tous, tique, il est nécessaire de rappeler ses caracté- il fait partie des acquis : l’électricité n’a jamais été ristiques et sa fonction. aussi présente et importante dans nos vies de tous Une infrastructure permettant de transférer de grandes quantités d’énergie des lieux de production vers les centres de consommation… Une confusion consiste à y voir simplement le hydrauliques) : un exemple des flux en hiver sur pendant, pour l’électricité, des autoroutes ou des le réseau 400 kV est présenté ci-contre (voir grandes lignes du réseau ferroviaire. figure 2.1) ; uu les réseaux de répartition, constitués d’une par- Le réseau de transport d’électricité est effecti- tie du réseau 225 kV et des infrastructures aux vement une infrastructure physique linéaire, qui niveaux de tension inférieurs (principalement achemine de grandes puissances sur de grandes 63 kV et 90 kV), permettent quant à eux de distances, relie les pays européens entre eux, rac- répartir l’énergie à une maille suprarégionale et corde directement les moyens de production les plus régionale et d’alimenter les territoires au niveau importants (centrales nucléaires, barrages hydrau- local. liques, grandes centrales solaires au sol et à terme fermes éoliennes en mer) ainsi que les plus grands Le réseau de transport est exploité de manière consommateurs (industriels) et les « poches » de coordonnée : l’exemple de l’alimentation de la consommation locales. Au sein de ces « poches », la métropole lilloise (voir figure 2.2) illustre l’enche- desserte finale des consommateurs domestiques se vêtrement des différents niveaux de tension pour fait par l’intermédiaire des réseaux de distribution. parvenir à satisfaire les besoins de consommation. Pour relier les différents centres de production et La construction de ce grand réseau maillé est alimenter les lieux de consommation, le réseau de contemporaine des autres grands réseaux et transport d’électricité est structuré selon plusieurs a pleinement participé de la politique d’équipe- niveaux de tension : ment du pays au cours de la seconde moitié du uu le réseau de grand transport (réseau à très haute XXe siècle. S’il dessert aujourd’hui tout le terri- tension constitué du réseau 400 kV et d’une par- toire métropolitain interconnecté, le réseau doit tie du réseau 225 kV) correspond aux artères s’adapter à l’évolution des modes de vie (et par principales permettant d’assurer le maillage du exemple être renforcé pour tenir compte de la territoire national et l’interconnexion avec les périurbanisation ou mis en souterrain dans les pays voisins afin d’évacuer l’électricité depuis zones de forte pression foncière) et aborder les principaux sites de production (aujourd’hui une phase cruciale de renouvellement pour ses les centrales nucléaires et les grands barrages ouvrages les plus anciens. 10
LES ENJEUX 1 Figure 2. Illustration des flux sur le réseau de grand transport et les réseaux régionaux BELGIQUE ALLEMAGNE SUISSE u ’épaisseur des traits L représente l’intensité des flux traversant les différents axes u Les traits les moins épais traduisent généralement la faible capacité de ITALIE la ligne électrique correspondante (et non un faible taux de charge) ESPAGNE Utilisation instantanée du réseau de grand transport (400 kV) – Situation d’hiver Tourcoing Bondues Mouvaux Wattrelos Roubaix Armentières Marcq-en-Barœul Croix Wasquehal Lys-lez-Lannoy La Madeleine Hem Lambersart Mons-en-Barœul Lille Villeneuve- d’Ascq Loos Ronchin Tourcoing Wattignies Seclin Ligne 400 kV Ligne 225 kV Ligne 90 kV Carvin Utilisation instantanée du réseau de l’agglomération lilloise – Situation d’été SCHÉMA DÉCENNAL DE DÉVELOPPEMENT DU RÉSEAU I ÉDITION 2019 11
… mais surtout un « hub » mutualisant les ressources disponibles Au-delà du transport « point à point », la fonction Une telle organisation est propre à l’électricité, première du réseau de transport d’électricité est du fait de son caractère peu stockable à grande d’organiser la mise en commun des différentes échelle (en l’état actuel des infrastructures) et des sources de production à grande échelle. Via le fortes exigences en matière de qualité et de conti- réseau, la consommation des français prise comme nuité du signal électrique – la fréquence dépendant un tout, est alimentée par l’ensemble des moyens en particulier fortement de l’équilibre instantané de production disponibles, en s’appuyant de manière entre l’offre et la demande d’électricité. Son équi- privilégiée sur les moins chers. Sur le plan phy- valent consisterait, pour un gestionnaire d’auto- sique, la livraison de l’électricité incombe aux ges- route, à vérifier à chaque instant que le nombre tionnaires de réseau de transport et de distribution. de personnes qui montent dans une voiture est strictement égal au nombre de personnes qui en Pour y parvenir, une organisation spécifique est descendent. En ce sens, un réseau de transport mise en place. d’électricité n’est pas comparable aux « autoroutes de l’électricité ». Cette organisation s’articule d’une part autour d’un marché libéralisé. En France comme dans les autres Cette fonction de « hub » va encore se renforcer pays de l’Union européenne, chaque consomma- avec la transition énergétique. Pour élaborer le teur peut choisir son fournisseur d’électricité : les SDDR, RTE a modélisé le fonctionnement du sys- relations entre producteurs, fournisseurs, inter- tème électrique européen en intégrant sa dimen- médiaires et consommateurs sont régies par un sion géographique. Cette modélisation met en ensemble de contrats privés. lumière une double évolution du mix, sur le plan de la répartition géographique de la production d’une Elle repose également sur des dispositifs spécifiques part, et de variabilité temporelle de la production qui permettent d’assurer le fonctionnement du sys- d’autre part (voir ci-contre) : tème sur le plan technique et économique. À ce titre, le gestionnaire du réseau de transport doit s’assurer à 1) la répartition de la production sur le territoire chaque instant que les quantités d’électricité injectées national va évoluer en étant moins concentrée en tout point du territoire sont égales aux quantités (fermeture de réacteurs nucléaires) et différem- d’électricité qui y sont soutirées et aiguiller les flux en ment localisée (augmentation de la production fonction des capacités du réseau. Pour ce faire, RTE dans des zones qui en sont aujourd’hui dépour- est en charge de modifier en temps réel la production vues, réduction du potentiel de production sur d’électricité, voire de réguler la consommation. Cet les fleuves et renforcement de la concentration équilibre est réalisé au périmètre de tous les habi- sur certains littoraux) ; tants où qu’ils se trouvent : qu’ils soient chez eux et raccordés à un réseau de distribution, dans un train 2) L a production journalière et saisonnière va et connectés – via les caténaires et les installations devenir plus variable en volume mais aussi en ferroviaires – au réseau de RTE, ou chez un industriel répartition spatiale : on pourra ainsi observer raccordé directement au réseau public de transport. une alternance entre des épisodes de forte production au sud du pays (journées estivales RTE organise a posteriori les flux financiers entre ensoleillées) ou au nord (nuits de printemps acteurs pour refléter la réalité physique constatée, ventées) dans des proportions plus importantes qui diffère des échanges réalisés sur les marchés qu’aujourd’hui. de l’électricité. Le rôle des producteurs est d’in- jecter en un point du réseau, les consommateurs Ce type de mix électrique ne peut fonction- peuvent soutirer, et les réseaux gèrent l’interface. ner que via une mutualisation poussée des On parle souvent de « chambre de compensation moyens, assurée par le réseau de transport physique » du système pour décrire ce rôle du d’électricité. Les évolutions du réseau suivent gestionnaire du réseau public de transport. donc « naturellement » celles de la production. 12
LES ENJEUX 1 Figure 3. Répartition des zones de production (rouge) et de consommation (bleu) d’électricité sur des situations typiques avec le mix électrique actuel (en haut) et avec le mix électrique projeté à horizon 2035 selon le scénario du projet de PPE 2019 - hiver 2019 - été Production Consommation 2035 - jour d’été ensoleillé 2035 - nuit d’hiver avec peu de vent Production Consommation 20352035 - soirée - jour de d’été printemps ensoleillé sans vent 2035 - soirée de printemps avec vent Production Consommation SCHÉMA DÉCENNAL DE DÉVELOPPEMENT DU RÉSEAU I ÉDITION 2019 13
Un système qui compose avec une logique de fonctionnement de plus en plus européenne… Une évolution structurante est aujourd’hui à devrait se renforcer encore dans les prochaines l’œuvre sur le système électrique : le déplacement années si les objectifs fixés par la PPE pour la pro- de sa logique d’organisation, d’un périmètre natio- duction d’électricité sont atteints (voir le Bilan pré- nal à une échelle européenne. visionnel 2017 et les études complémentaires sur les échanges parues en septembre 2018). Son parc L’interdépendance croissante des pays européens nucléaire, tout comme l’éolien allemand ou l’hydrau- sur le plan électrique est une traduction logique de lique scandinave, joue un rôle majeur dans l’orga- l’objectif du projet communautaire et résulte de son nisation des flux électriques à l’échelle de l’Europe. approfondissement progressif au cours des vingt der- Les éléments développés dans le Bilan prévisionnel nières années dans le secteur de l’énergie. Reposant et dans le SDDR illustrent cette réalité européenne. sur une interconnexion physique entre pays de plus en plus poussée, le marché intérieur de l’électricité L’interconnexion croissante des pays européens a constitue en effet la logique dominante d’organi- permis d’aller beaucoup plus loin dans l’intégration sation des flux en Europe. En Europe, la France ne des énergies renouvelables que certains ne l’en- « décide » pas d’exporter de l’électricité – pas plus visageaient il y a encore dix ans. Un pays comme qu’elle ne « fait appel » à ses voisins lorsque l’électri- le Danemark n’a pu atteindre une part de l’éolien cité vient à manquer : c’est une logique de marché de 45 % qu’en étant pleinement intégré au mar- qui est à l’œuvre et conduit à faire fonctionner les ché européen et en s’appuyant très largement sur outils de production les plus compétitifs, indépen- ses voisins lors des périodes de faible production damment de leur localisation. Les flux d’électricité éolienne. Dans le même temps, les flux ne peuvent entre pays en découlent mécaniquement. plus être gérés à l’échelle d’un seul pays. Ainsi, le développement de l’éolien et du photovoltaïque en Dans ce contexte, des lignes de force sont identi- Allemagne a conduit à des conséquences impor- fiables. La France est, depuis longtemps, un large tantes dans les pays voisins, traversés par des flux exportateur d’électricité, et cette caractéristique d’électricité croissants alors que le réseau interne Figure 4. Influence de la production éolienne en Allemagne sur les flux sur le réseau en France Production éolienne allemande faible Production éolienne allemande très importante Puissance transitée [MW] 50-150 150-500 500-1 000 1 000 - 2 000 > 2 000 14
LES ENJEUX 1 allemand devenait de moins en moins adapté à la le nucléaire comptent pour 93 % de la produc- nouvelle répartition géographique de la production tion aujourd’hui (96 % en 2030 dans le cadre de outre-Rhin. la PPE). Un tel parc de production repose sur un système très interconnecté : les interconnexions Le système électrique choisi par la France est fondé permettent à la France de valoriser cette produc- en grande majorité sur des formes de production tion d’électricité décarbonée en Europe, tout en très compétitives sur les marchés de l’électricité important lors des pointes de consommation les et décarbonées : les énergies renouvelables et plus élevées et en réduisant les besoins de réserve. … mais également avec des dynamiques à l’échelle locale Le constat d’européanisation du système électrique Ce travail est poursuivi dans le SDDR. Il s’agit alors peut sembler en contradiction avec certains mots d’évaluer comment l’intérêt des citoyens français d’ordre actuels appelant à sa décentralisation. pour les « circuits courts » peut avoir une traduction Pourtant, le paradoxe n’est qu’apparent. opérationnelle dans le fonctionnement du réseau et modifier ses équilibres, et d’apporter ainsi des En réalité, il est tout à fait concevable que éléments de réponse aux débats sur le sujet. coexistent des logiques de pilotage à l’échelle locale et un fonctionnement à large échelle d’un Cette question n’a rien d’évident : tant que les grand système interconnecté. particuliers et entreprises installant des panneaux solaires sur leurs toitures demeurent connectés au Le développement de l’autoconsommation fait réseau national et en attendent la même garantie partie des scénarios envisagés au cours des pro- de service, la logique actuelle de dimensionnement chaines années. Un travail de projection de ses de l’infrastructure n’en sera pas modifiée substan- conséquences sur le mix de production a déjà été tiellement. Pour autant, les différents scénarios de réalisé dans le cadre du Bilan prévisionnel, permet- développement de l’autoconsommation influent sur tant de souligner la grande diversité de modèles la géographie d’implantation du photovoltaïque, et envisageables (voir figure 5 ci-dessous). exercent à ce titre une influence sur la répartition globale des flux. Figure 5. Estimations du développement de l’autoconsommation individuelle dans le secteur résidentiel dans le scénario Ampère à l’horizon 2035 selon différentes variantes (analyses du Bilan prévisionnel 2017) 20 17,6 18 16 14 12,3 12 10,5 10,5 10,3 GW 10 9 8,4 7,7 8 6 4,1 4,9 4 2,1 2 1,2 0,9 0,0 0 Référence Variante 1 Variante 2 Variante 3 Variante 4 Variante 5 Variante 6 Tarif non Diminution de Tarif spécifique Prix de rachat Coût bas Appétence saisonnalisé la composante autoconsom- des surplus des batteries sociétale forte énergie mateur dynamique Variante sur Photovoltaïque (GW) Variante sur Variantes sur le cadre de régulation l’engouement Batteries (GWh) l’économie social SCHÉMA DÉCENNAL DE DÉVELOPPEMENT DU RÉSEAU I ÉDITION 2019 15
Un système qui est utilisé en permanence – non une « assurance occasionnelle » En France, l’architecture et la structure du réseau Dans ce système fortement interconnecté, la fonc- de grand transport découlent directement de la tion du réseau n’est donc pas, en premier lieu, logique de l’approvisionnement en électricité, de garantir une « assurance » d’alimentation élec- organisée à l’échelle du pays1, et de plus en plus trique aux différents territoires, lesquels seraient portée par des dynamiques européennes. organisés de manière autonome. Les ouvrages du réseau public de transport ne fonc- La structuration historique de ce réseau, qui maille tionnent pas de manière ponctuelle, pour importer le territoire par le biais de grands axes verticaux et ou exporter des excédents locaux. Même avec le transversaux, est un atout pour l’accueil de l’éolien développement de sources de production décen- et du solaire. Les études prospectives montrent tralisées, les infrastructures du réseau de transport que la variabilité des flux sur certains axes (notam- sont utilisées en permanence pour faire transiter ment les verticales nord-sud), devrait s’accroître de l’électricité, permettant ainsi de mutualiser les notablement au cours des prochaines années, dans sources de production à l’échelle nationale voire un premier temps sans occasionner de contraintes européenne et de fournir une continuité d’alimen- de grande ampleur. À horizon 2030 en revanche, tation à tous les consommateurs. certains de ces axes devraient devenir limitants et devront être renforcés (voir page 30). Figure 6. Évolution envisagée des flux sur un axe nord-sud du réseau de grand transport en France (aujourd’hui et à l’horizon 2035) 120% 80% Taux de charge de la ligne (%) Sens Sud > Nord Plage 40% d'utilisation Plage de la ligne à d'utilisation horizon 2035 actuelle de 0% la ligne -40% Sens Nord > Sud -80% 2020 2035 -120% 1er juillet 31 juillet 1. À l’exception de la Corse et des départements, collectivités et territoires d’Outre-mer 16
LES ENJEUX 1 Un système qui doit assurer la continuité d’alimentation en faisant face à des situations d’aléas fréquentes Les ruptures d’alimentation sont redoutées des être parées par des mesures très coûteuses peuvent consommateurs et réputées très coûteuses pour la conduire à des coupures. Celles-ci restent ainsi collectivité : perte économique liée à l’interruption aujourd’hui extrêmement rares en France : en 2018, d’une activité industrielle ou professionnelle, dégra- le « temps de coupure équivalent » (indicateur utilisé dation de matériels, risques pour la santé humaine… pour mesurer la performance du service rendu à l’uti- lisateur) dû aux défaillances du réseau de transport Le réseau est conçu et exploité de manière à pou- est inférieur à 3 minutes par an en moyenne2. voir pallier les incidents de manière transparente pour le consommateur, c’est-à-dire en évitant les La performance du réseau doit donc être analysée coupures de sites de consommation. En d’autres en intégrant l’ensemble des ouvrages, et non pas termes, l’exploitation du réseau doit permettre de en analysant le taux de charge « ligne par ligne ». se couvrir contre une « situation de N-1 », c’est- Au contraire, c’est bien le coût complet de la à-dire une configuration dans laquelle un aléa « solution réseau », rapporté aux bénéfices engen- conduirait à l’indisponibilité fortuite d’une ligne drés pour les utilisateurs qui doit être utilisé pour du réseau. Cela permet aux flux électriques de l’évaluation du réseau. contourner la portion du réseau en avarie et d’ali- menter le point de consommation comme prévu. C’est ce type d’analyses économiques qui gouverne l’évolution du réseau. À ce titre, RTE a proposé de De telles avaries se produisent en permanence sur le sa propre initiative, ces dernières années, de ne pas réseau. Elles sont le plus souvent invisibles pour les renforcer certains axes dans la mesure où les coûts consommateurs et n’occasionnent aucune rupture de du projet dépassaient les bénéfices pour la collecti- leur approvisionnement (voir un exemple ci-dessous vité. Une telle décision a, par exemple, été prise au concernant la presqu’île de Quiberon en 2018). sujet du projet de ligne souterraine sous-marine Seules certaines combinaisons d’aléas ayant une pro- de très haute tension entre La Gaudière et Ponteau babilité d’occurrence très faible et pouvant seulement (liaison Midi-Provence). Figure 7. Illustration de l’influence d’un aléa sur une ligne haute tension sur les flux électriques (sud du Morbihan) Avant incident (situation en « N », à réseau complet) Après incident (situation en « N-1 ») 7 MW 5 MW Répartition des flux sur deux Augmentation des flux lignes 63 kV pour l’alimentation sur des lignes proches de la presqu’île de Quiberon suite au report de charge 15 MW 30 MW 25 MW 23 MW Mise hors tension d’une ligne suite à incident 15 MW (par exemple, suite à accrochage de la ligne par un camion) 2. Ce chiffre correspond à la durée moyenne, sur l’ensemble des consommateurs, des coupures dues aux aléas sur le réseau de transport uniquement. Il ne comprend pas les coupures causées par d’autres types d’aléas (sur le réseau de distribution ou sur l’équilibre offre-demande par exemple). Cet indicateur n’est ainsi pas comparable au « critère des 3 heures » qui porte sur la durée moyenne du risque de déséquilibre entre l’offre et la demande. SCHÉMA DÉCENNAL DE DÉVELOPPEMENT DU RÉSEAU I ÉDITION 2019 17
Un système dont l’exploitation repose déjà aujourd’hui sur un couplage avec des réseaux de télécommunications Le réseau de transport ne peut être réduit à un Depuis, les choix énergétiques des années 1980 ensemble de câbles électriques. Le maintien de (développement massif du nucléaire, croissance l’équilibre du système en temps réel et les pro- de la consommation électrique thermosensible) tocoles permettant de garantir la sûreté de l’en- ont très tôt rendu nécessaire un pilotage « fin » du semble des installations du système (réseau, système électrique en France et des mécanismes centrales de production, sites industriels, sites de protection spécifiques pour faire face aux diffé- d’importance stratégique ou vitale, etc.) s’appuient rents aléas pouvant affecter le fonctionnement du très largement sur des réseaux de télécommunica- système. tions et des moyens informatiques permettant de traiter un très grand volume de données et d’agir Le réseau de transport d’électricité est donc éga- directement sur les composantes du réseau. lement un réseau de télécommunications. Très complémentaire par rapport aux réseaux des Ceci n’est pas nouveau : dès les années 1930, la grands opérateurs télécoms, le réseau de fibre conception des réseaux a intégré les moyens de télé- optique déployé au cours des dernières années communications de l’époque (liens télégraphiques). compte près de 23 000 km de câbles optiques et est significatif à l’échelle du pays. Ce réseau gère aujourd’hui plus de 300 000 données par seconde et ce chiffre devrait croître fortement au cours des Figure 8. Chemins optiques déployés sur le territoire au 31 décembre 2018 prochaines années. Le développement de l’éolien et du solaire accroît les besoins de pilotage fin du système électrique en raison de la forte variabilité journalière de ces productions d’énergie. Il conduit à un renforce- ment des moyens informatiques et de télécoms nécessaires à ce pilotage. La sécurité de ce réseau est un enjeu de premier ordre : raccordant 58 réacteurs nucléaires, des grands barrages et de nombreuses usines, le réseau public de transport est une infrastructure d’impor- tance vitale, astreint à des exigences particulières en matière de sûreté, de sécurité informatique et de performance. Son évolution, sa résilience, le choix des technologies qui le constituent, le choix et le type de relation avec les sous-traitants relèvent de motifs de sécurité nationale. Les choix industriels du SDDR en découlent direc- tement, notamment sur les équipements informa- tiques et télécoms. 18
LES ENJEUX 1 1.3 Un réseau qui « assure l’intendance » mais dont l’évolution est confrontée à des procédures longues et des enjeux d’acceptabilité par ses riverains Le besoin de rapidité dans la mise en service des Ces délais peuvent significativement s’allonger nouvelles infrastructures énergétiques (production, dans les cas où les autorisations administratives réseau) est aujourd’hui attesté. Il s’agit notamment nécessaires font l’objet de recours systématiques. d’atteindre progressivement un rythme de déve- loppement des énergies renouvelables conforme De tels cas peuvent concerner le réseau de trans- aux orientations de la nouvelle PPE. port. Certains postes électriques explicitement construits pour collecter l’énergie éolienne font En France, il faut sept à dix ans pour construire ainsi l’objet de recours par des particuliers se un parc éolien en mer, dont cinq à sept ans de réclamant de la défense de l’environnement : tel procédures. Il en va de même pour de grands est par exemple le cas du poste « Sud Aveyron » parcs photovoltaïques. Alors que le raccordement à Saint-Victor-et-Melvieu. De tels cas de figure, de ces installations au réseau national nécessite s’ils se généralisent, pourraient s’avérer particuliè- le développement de nouvelles infrastructures de rement contraignants et positionner le réseau sur réseau, le même type de délai s’applique pour ces le chemin critique de la transformation du mix de dernières. production. Figure 9. Schéma simplifié des procédures pour un projet structurant (exemple de la création d’un poste 225 kV) 6 à 16 mois 2 à 3 mois 3 mois environ 2 ans Consultation maires et gestionnaires de CIRCULAIRE FONTAINE domaines publics et/ou Justification technico- approbation du projet Examen d'ouvrage (APO) economique et concertation au cas 6 à 14 mois (présentation et proposition par cas Permis de construire & T0 : Décision de lancement du projet d'aire d’étude/fuseau de moindre impact) autres autorisations Déclaration d’utilité publique (DUP) administratives Études technico-économiques 4 À 6 mois 6 À 8 mois Clôture du projet Mise en service 6 à 12 mois 3 À 6 mois Participation du public Mise en TRAVAUX Réalisation études servitude & d’impacts expropriation 4 à 15 mois 6 à 12 mois Autres autorisations Études environnementales le cas échéant 12 à 24 mois Études techniques et commandes travaux et fournitures Total : 46 à 70 mois SCHÉMA DÉCENNAL DE DÉVELOPPEMENT DU RÉSEAU I ÉDITION 2019 19
UN DOCUMENT DE PLANIFICATION DU RÉSEAU INÉDIT
2.1 Un nouveau schéma de réseau, élargi et repensé, pour éclairer le débat sur la transition énergétique La loi confie la responsabilité à RTE d’élaborer un prenantes (consultation publique au prin- plan décennal de développement du réseau. temps 2018 sur les hypothèses, présenta- tions des différents volets lors des réunions de Pour cette édition, et dans le cadre de la refonte de concertation, etc.) ses scénarios entamée en 2017, RTE présente un nouveau SDDR, entièrement repensé afin d’être le uu Il présente l’évolution de l’ensemble des pendant du Bilan prévisionnel côté réseau et consti- enjeux sur le réseau de transport – indus- tuer un outil de mise en débat des grandes orienta- triels, sociétaux, environnementaux et financiers tions sur le développement des réseaux ainsi qu’un (dépenses d’investissement et d’exploitation) et vecteur de déclinaison opérationnelle de la PPE. articule des trajectoires financières détaillées ; Ce nouveau SDDR permet, ainsi, plusieurs avancées : uu Il retient un horizon de 15 ans (période 2021- 2035), comparable avec le cadrage général de uu Il résulte d’un travail impliquant une large la PPE et avec les scénarios du Bilan prévision- concertation publique avec les parties nel publiés en novembre 2017 ; Figure 10. Schéma simplifié de l’articulation du SDDR avec d’autres documents de planification Article L. 221-A et L. 221-B du code de l’environnement Article L. 141-1 du code de l’énergie SNBC (Stratégie nationale PPE bas-carbone) (Programmation pluriannuelle de l’énergie) Article L. 321-6 du code de l’énergie Budgets carbone Article L. 321-7 du code de l’énergie Article L. 4251-1 du code S3REnR des collectivités territoriales (Schémas régionaux de SDDR raccordement au réseau des (Schéma décennal SRADDET énergies renouvelables) de développement (Schéma régional d’aménagement, du réseau) de développement durable et d’égalité des territoire) Article L. 141-8 du code de l’énergie BP (Bilan prévisionnel) Élaboré par RTE Élaboré par l’association des gestionnaires de réseau européens Règlement (CE) n° 714/2009 du EES ENTSO-E dont RTE est membre Parlement européen et du Conseil (Évaluation Élaboré par l’État ou les collectivités environnementale territoriales stratégique) Est cohérent avec TYNDP (Plan décennal de Prend en compte développement du réseau Compatible avec européen) Alimente le débat public sur la politique énergétique 22
UN DOCUMENT DE PLANIFICATION DU RÉSEAU INÉDIT 2 Figure 11. Échéances associées à l’élaboration du SDDR 2015 : Fin 2019 Loi de transition Fin 2018-début 2019 • Loi énergie-climat énergétique pour • Projet de SNBC • Version finale SNBC la croissance verte • Projet de PPE • Version finale PPE Bilan Bilan SDDR et Avis CRE SDDR et EES prévisionnel prévisionnel EES 2019 Avis AE (version 2017 2018 (versions finale) Observations projets) du ministre uu Il adopte une approche multi-scénarios, cen- uu Il fait l’objet d’une évaluation environnemen- trée sur le projet de PPE publié début 2019 tale stratégique volontaire (EES), réalisée (scénario de référence) et encadrée par les scé- avec l’appui d’un cabinet spécialisé. narios du Bilan prévisionnel (Ampère, Volt et Watt dans certains cas), et comprenant de nombreuses Le SDDR fait l’objet d’une triple saisine auprès du variantes et analyses de sensibilité (consomma- ministre en charge de l’énergie, de la Commission tion, géographie du développement des EnR, géo- de régulation de l’énergie (CRE) et de l’Autorité graphie de l’évolution du parc nucléaire, etc.) ; environnementale (AE). Ces consultations permet- tront de vérifier la conformité du plan aux grandes uu Il reprend les principes méthodologiques du orientations de la politique énergétique nationale, Bilan prévisionnel 2017 : les hypothèses sont de discuter de son financement et de l’inscrire explicitées, tous les scénarios sont chiffrés et dans une démarche environnementale stratégique. les principaux inducteurs font l’objet d’analyses À l’issue de ces consultations, le SDDR pourra être spécifiques via des variantes ; amendé et devenir opérationnel. SCHÉMA DÉCENNAL DE DÉVELOPPEMENT DU RÉSEAU I ÉDITION 2019 23
2.2 Un plan de transformation du réseau pour réussir la feuille de route énergétique de la PPE Le contexte : la transformation du mix énergétique français engagée avec la PPE et la SNBC nécessite de faire évoluer le réseau en conséquence Ce « nouveau SDDR » intervient au moment où numérisation des usages). Son adaptation a été les orientations du Gouvernement sur l’évolution financée et il n’y a pas eu de renoncement sur du secteur de l’électricité en France ont été clari- la qualité. fiées et précisées, au travers du projet de PPE et de SNBC. Il est ainsi conçu comme la traduction Le point de départ est donc sain. opérationnelle des orientations du projet de PPE. Le réseau de demain devra servir de support à des D’une part, le réseau de transport est robuste, évolutions majeures du mix électrique envisagées grâce en particulier au programme de sécurisation dans ces documents de planification. mécanique décidé après les tempêtes de décembre 1999, et qui permet d’être résilient à des aléas Jusqu’à présent, le réseau de transport a tou- climatiques du même ordre. jours su accompagner les choix stratégiques sur le parc de production (développement du parc D’autre part, il bénéfice d’un maillage important électronucléaire, première étape d’installation permettant une qualité de l’électricité excellente de l’éolien ou du solaire) ou les évolutions de la et une maitrise à moindre coût des flux : des consommation (diffusion du chauffage électrique, coûts de congestions annuels de quelques millions Figure 12. Objectifs publics en matière de transformation du mix énergétique, issus des projets de PPE et SNBC Capacité des éoliennes terrestres Capacité d’interconnexion et des panneaux solaires x2 en 15 ans x3 en 10 ans pour assurer l’équilibre x5 en 15 ans technico-économique du mix Plus de 10 GW d’éolien en mer Près de 15 millions mis en service en 15 ans de véhicules électriques d’ici 15 ans Raccordement d’électrolyseurs Déclassement de pour atteindre un taux d’hydrogène 14 réacteurs nucléaires industriel décarboné de en 15 ans 20 % à 40 % d’ici 10 ans Arrêt de la production Développement de d’électricité au charbon l’autoconsommation d’ici 2022 photovoltaïque 24
UN DOCUMENT DE PLANIFICATION DU RÉSEAU INÉDIT 2 d’euros contre plus d’un milliard d’euros par an en uu Son emprise sur le territoire est globalement Allemagne. stable : les nouvelles lignes mises en service sont compensées par le démantèlement ponc- Mais c’est aussi une infrastructure qui vieillit et tuel d’ouvrages anciens ou inadaptés. dont le renouvellement doit être programmé : en France, le réseau actuel est plus âgé que celui de uu Contrairement aux pays qui, comme l’Allemagne, nos voisins européens, qui l’ont renouvelé plus tôt. ont déjà largement développé la production Cet état est le fruit d’arbitrages conscients, éolienne et solaire, il existe peu de grands pro- et n’est pas subi : il n’était pas nécessaire, au jets de transformation du réseau en France : cours des années passées, de renouveler lar- les « filets de sécurité » permettant de sécuriser gement un matériel, qui a dans l’ensemble été l’alimentation des régions Bretagne et Provence- maintenu en état de fonctionner grâce à des opé- Alpes-Côte d’Azur sont achevés, de même que rations de maintenance adaptées. Ce choix béné- les grands projets impliquant la pose de lignes ficie à la collectivité et notamment à la facture du à très haute tension en site vierge, dont la ligne consommateur d’électricité. Cotentin-Maine a constitué le dernier exemple. Enfin, c’est enfin une infrastructure qui n’a pas subi Alors que se profile une évolution structu- d’évolution structurante au cours des dernières rante du mix énergétique avec la PPE, les années. rythmes d’évolution de l’infrastructure ne uu La carte du réseau actuel est proche de celle sont pas compatibles avec ce qui est néces- des années 1990 (voir page 9) : depuis cette saire pour atteindre les objectifs de la PPE, période, ce sont essentiellement des adapta- tout en maintenant la qualité de service pour tions à la marge qui ont été réalisées. les utilisateurs. La méthode : une approche multi-scénarios pour refléter les incertitudes et les transformations du secteur Du point de vue institutionnel et géographique, entre la planification nationale et les expressions une attention particulière a été portée aux ambi- régionales (dans le cadre des SRADDET). Pour tions des territoires. Les stratégies de réseau sont chaque région administrative, les problématiques pensées comme pouvant s’adapter aux plages du SDDR ont été décrites et remises en perspective d’incertitude très larges qui existent encore par rapport aux débats locaux. L’approche adoptée aujourd’hui. Le SDDR fournit des analyses et des relève résolument d’une démarche multi-scénarios outils pour discuter de la convergence nécessaire (voir figure 13 ci-après). SCHÉMA DÉCENNAL DE DÉVELOPPEMENT DU RÉSEAU I ÉDITION 2019 25
Figure 13. Hypothèses de référence et variantes étudiées dans le SDDR production Mix de Parc de production Parc de production Parc de production Parc de production Projet de PPE AMPÈRE VOLT WATT Scénarios de mix électrique Consommation d’électricité Consommation Consommation Consommation Variante Consommation haute 4 intermédiaire 3 intermédiaire 2 consommation Projet de PPE AMPÈRE VOLT WATT forte 5 (522 TWh en 2035) (500 TWh en 2035) (480 TWh en 2035) (442 TWh en 2035) (410 TWh en 2035) Consommation Consommation Projet de PPE AMPÈRE sans sans véhicule power-to-gas électrique Scénario de l’AIE combustible Coûts de Scénario de l’AIE Scénario de l’AIE Scénario de l’AIE WEO 2016 € WEO 2016 € WEO 2018 € WEO 2018 € Sustainable Current Policies Current Policies New Policies Development Policies Hypothèse de référence du SDDR : Répartition géographique des EnR basée sur les projections issues de la concertation Développement photovoltaïque au sol et en autoconsommation, conformément au projet de PPE Déclassement nucléaire réparti sur le territoire, conformément au projet de PPE Variante Variante Localisation de la production Variante Variante localisation localisation localisation Variante localisation EnR visant à EnR avec Localisation EnR selon haute EnR avec minimiser les coordination SRADDET repowering coûts réseau locale renforcée 0,7 Variante fort Variante fort Variante fort développement développement développement de du PV au sol et du PV au sol (sans l’autoconsommation du PV sur toiture autoconsommation) (PV sur toiture) (en addition) Variante Variante Variante déclassement déclassement déclassement nucléaire concentré nucléaire concentré nucléaire concentré sur « fleuves » sur la Loire sur le Rhône Flexibilités Référence : dimensionnement optimal Variante sans Variante avec fort avec recours ponctuel aux automates automates développement de limitation de production du stockage Réseau d’adaptation Souterrain sur Stratégie réseaux de répartition Variante Aérien sur réseau « tout aérien » grand transport 26
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