Les lignes de transmission à haute tension vieillissantes représentent un goulot d’étranglement dans le réseau électrique actuel. Une simple modification pourrait-elle augmenter leur capacité de jusqu’à 40 % ? C’est ce que Great River Energy, basée au Minnesota (USA), explore actuellement.
Après un projet pilote réussi l’année dernière, l’entreprise installe 52 capteurs intelligents, également appelés « neurones », sur ses lignes de transmission à haute tension. Ces neurones, fabriqués par la société norvégienne Heimdall Power, contiennent des capteurs qui aident les opérateurs à gérer la transmission d’énergie de manière plus efficace.
Les défis des lignes de transmission à haute tension
Un défi majeur réside dans la perte de capacité des lignes de transmission lorsqu’elles chauffent. Avec l’augmentation des températures de l’air, les opérateurs réduisent la quantité d’électricité envoyée à travers les lignes pour minimiser les pertes et éviter les interruptions de courant dues à la surchauffe. Les lignes à haute tension souffrent également d’un problème de «fléchissement» : les fils s’allongent et s’étendent lorsqu’ils chauffent, rapprochant le bas des boucles entre les tours du sol, où ils risquent de toucher des arbres ou des bâtiments.
La pratique standard consiste à fixer des limites en fonction de la saison, souvent basées sur des conditions conservatrices et de pire scénario. Cette approche laisse une capacité de transmission potentielle inutilisée.
Les neurones de Heimdall Power
Les neurones de Heimdall Power, de la taille d’un ballon de football, sont montés sur une ligne de transmission et peuvent même être installés par un drone autonome en moins de deux minutes. Les capteurs surveillent la température et le courant électrique, et peuvent également effectuer d’autres tâches importantes sur la ligne, comme la détection de défauts et la surveillance de la glace. Les données collectées par les neurones sont ensuite traitées dans le cloud et fournies aux opérateurs, leur permettant d’utiliser la pleine capacité des lignes de transmission en se basant sur des données en temps réel plutôt que sur des estimations.
Selon l’entreprise, ces déficits d’information peuvent laisser les lignes électriques fonctionner à des taux inférieurs à leur capacité maximale, avec une capacité de transmission réelle régulièrement inutilisée.
Newsletter Enerzine
Recevez les meilleurs articles
Énergie, environnement, innovation, science : l’essentiel directement dans votre boîte mail.
Un déploiement rapide et économique
Jørgen Festervoll, PDG de Heimdall Power, déclare : «C’est la première solution capable de fournir une surveillance précise de la capacité du réseau à grande échelle. Historiquement, les technologies de surveillance des lignes de transmission étaient coûteuses et difficiles à déployer, et donc utilisées à une échelle limitée sur quelques lignes sélectionnées.»
Les opérateurs de réseau disposent d’autres options, mais elles sont plus coûteuses et peuvent prendre beaucoup plus de temps à mettre en œuvre. Construire une nouvelle ligne à haute tension en parallèle pour augmenter la capacité peut coûter entre 1,17 million et 8,62 millions de dollars par mile, selon l’Administration américaine de l’information sur l’énergie, et prendre des années à construire.
Une autre approche consiste à «reconduire» les lignes de transmission existantes en remplaçant les câbles actuels par des « conducteurs aériens avancés » capables de transporter jusqu’à dix fois plus d’électricité que les câbles standard. Un tel projet peut coûter moitié moins ou moins qu’une nouvelle ligne de transmission et prendre une fraction du temps nécessaire, selon le Département américain de l’énergie.
Des résultats prometteurs pour Great River Energy
En revanche, les neurones de Heimdall Power peuvent être déployés rapidement et à un coût relativement faible. Le résultat est une augmentation significative de la capacité des lignes de transmission à une fraction du coût et en beaucoup moins de temps par rapport à la construction de nouvelles lignes de transmission ou au remplacement des câbles existants.
Great River Energy a commencé son parcours avec un projet pilote utilisant quatre neurones de Heimdall Power. En utilisant des évaluations dynamiques des lignes pour ajuster la transmission d’énergie dans les lignes sélectionnées, l’entreprise a réussi à augmenter la capacité de transmission de 42,8 %. La construction de lignes de transmission supplémentaires pour obtenir une augmentation équivalente prendrait des années et serait beaucoup plus coûteuse. Selon un représentant de l’entreprise, le déploiement des capteurs coûte seulement entre 2 et 5 % du coût de construction d’une nouvelle ligne.
