Un compensateur synchrone installé à Templestown en Australie / Image : Mriya - Wikimedia.
EDF a annoncé sa volonté d’installer un système de compensateurs synchrones en Guadeloupe. Objectif : stabiliser un réseau isolé qui s’apprête à accueillir de plus en plus d’énergies renouvelables. Mais comment fonctionne cette machine peu connue du grand public ?
Certains parlent de « compensateur synchrone ». D’autres de « condensateur synchrone ». Mais les deux termes désignent une seule et même machine quelque peu étrange. En tout cas pour le profane. Parce que les experts des réseaux électriques, eux, savent bien de quoi il est question. Le rapport sur la faisabilité technique d’un système électrique à forte proportion d’énergies renouvelables, publié en 2021 par RTE et l’Agence internationale de l’énergie (AIE), le présentait comme l’une des solutions envisagées pour assurer la stabilité du réseau. Et EDF Systèmes Énergétiques Insulaires (SEI) vient d’annoncer qu’un système de condensateurs synchrones sera bientôt installé sur l’un de ses sites en Guadeloupe.
L’entreprise s’est en effet engagée à décarboner la production d’électricité sur l’ensemble des territoires dont elle a la charge, d’ici 2033 et en comptant sur du « 100 % renouvelable » — sauf pour la Corse. Du renouvelable à base d’huile de colza, mais aussi de solaire et d’éolien. L’un des enjeux — plutôt connu maintenant — sera peut-être de pouvoir stocker au moins une part de l’électricité produite lorsque la météo sera favorable pour la restituer lorsque la demande sera importante. L’autre enjeu — un peu plus confidentiel encore — de l’intégration sur un réseau d’une grande part d’énergies renouvelables, notamment celles qui sont variables, est de maintenir, à tout moment et en tout point, la stabilité de la fréquence et de la tension.
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Sur un réseau alimenté par des centrales électriques conventionnelles, la question se pose peu. Car l’inertie du réseau — comprenez, sa capacité à absorber les variations de demande — est assurée par les centrales électriques conventionnelles. La vitesse de rotation de leurs turbines ne varie en effet que très lentement. Mais avec le solaire photovoltaïque, par exemple, pas de turbine. Et donc, pas d’inertie. Pour limiter le problème, EDF SEI comptera, du côté de la Guadeloupe, sur une part de centrales tournant à la biomasse liquide. L’huile de colza citée plus haut. Mais en ajoutant des compensateurs synchrones, l’entreprise apporte une réponse purement électrique au besoin impératif de stabilité du réseau.
Le compensateur synchrone a déjà fait ses preuves… en certaines circonstances
Selon RTE, la technologie est « connue et éprouvée ». En pratique, un compensateur synchrone n’est ni plus ni moins qu’une grosse machine tournante. Un peu comme la turbine d’une centrale thermique. Celle-ci est actionnée par de la vapeur, elle-même produite à partir d’une eau chauffée au charbon ou au gaz, par exemple. Le compensateur synchrone, lui, est couplé électromécaniquement au réseau électrique et synchronisé sur sa fréquence. Il peut ainsi apporter une solution mécanique aux problèmes de stabilité du système électrique. Parce que l’inertie de la machine tournante — qui dépend de sa masse — peut compenser une variation soudaine sur le réseau. Un peu plus encore si on lui adjoint un volant d’inertie.
Elle a d’ailleurs été un temps utilisée dans l’industrie lourde. Avant l’arrivée des grands condensateurs à base de semi-conducteurs. Elle permettait alors d’absorber les variations de tension générées par la mise en service d’un moteur ou d’un four, par exemple. Mais aussi de corriger le facteur de puissance. Car, contrairement aux turbines de centrales thermiques conventionnelles, les compensateurs synchrones tournent littéralement en roue libre. Ils n’ont pas pour objectif de fournir un travail mécanique. Et ils peuvent donc soulager le réseau.
À lire aussi Cet énorme projet de stockage d’électricité qu’EDF rêve de lancerDans le contexte actuel de déploiement des énergies renouvelables, le condensateur en rotation alimenté par le courant continu produit par des panneaux solaires photovoltaïques, par exemple, permet de stabiliser le système. Il lui offre un soutien instantané en maintenant la production de tension indépendamment de la tension ou de la fréquence présentes sur le réseau.
La technologie est déjà utilisée ainsi dans quelques zones spécifiques en France. Mais également au Danemark ou en Australie et au Canada ou en Écosse, entre autres. Sur le réseau électrique isolé de Guadeloupe, EDF SEI compte sur ses compensateurs synchrones pour fournir de l’énergie supplémentaire en cas de problème soudain d’alimentation ou de problème sur le réseau. Selon RTE et l’AIE, la question de l’« efficacité de compensateurs synchrones à stabiliser un système électrique à grande échelle reste quant à elle à évaluer ».
Commentaires
Ont a aucun ordre de grandeur, pour un village , une ville ou quoi ? C'est de quelle puissance ?
Bonjour,
Que de confusions et de mélanges.
De nombreuses centrales hydroélectriques sont capables de fonctionner en compensateur synchrone. Grâce au pilotage courant d'excitation, il est alors possible compenser la puissance réactive pour passer plus de puissance active.
Les condensateurs peuvent aussi corriger un réactif trop fort, mais ils ne tournent pas. Ce sont des composants passif. Aucun réglage n'est possible.
@nathalie : je ne sais pas si tu t'en est rendue compte, mais tu ne réponds pas à LA question qui tue "Mais comment fonctionne cette machine peu connue du grand public ?"
ben on aura pas l'explication dans l'article en tout cas, à priori ya "un truc qui tourne en roue libre" ok ... sinon ? ;)
je pense que tu as mangé un bout de ton article lors du dépôt sur le site
Je me demande si elle n'éprouve pas une profonde lassitude face à toute cette propagande enr. Parce que lorsqu' on y réfléchit, en plus des éoliennes et des panneaux, il faut aussi des nouvelles lignes électriques, et aussi des giga-batteries, et aussi des compensateurs, et même aussi des nouvelles centrales à gaz "h2 ready".
On finirait presque par se demander si les enr ne vont pas en fait augmenter nos émissions de CO2...
pas impossible que le deploiment massif des enr puisse augmenter les emission.
la loi sur les rendement decroissant qui peuvent devenir negatif.
en gros c'est un volant d'inertie, a rattacher avec cet article,
https://www.revolution-energetique.com/stockage-delectricite-on-visite-un-usine-de-volants-dinertie-en-france/
La stabilité d'un réseau électrique était déjà une nécessité avant l'essor des enr. Or une zone éloignée et faiblement maillée est plus vulnérable. Maintenant imaginons que vous viviez dans une zone où générer de l'énergie a l'aide de carburant fossile ou nucléaire n'est pas souhaitable ou limité voir impossible... Vous êtes de fait limité dans votre développement, dans le confort des usagers voir en carence de services publics. Les enr peuvent alors fournir une réponse intéressante pour qui a du soleil, du vent et des marées, comme par exemple une île... A ce stade, vous comprendrez que si une machine peut juguler l'instabilité causée par une source d'énergie disponible et capable d'améliorer votre situation à moindre coût, vous serez tenté d'y avoir recours peu importe les considérations écologiques. Tout le monde a besoin de plus d énergie, il se trouve juste qu'il devient plus pertinent de le faire proprement à mesure que les réserves s' ammenuisent... Enfin je crois.
Désolé, je trouve l'article vide.En cherchant un peu j'ai l'impression que vu que ce système utilise un moteur synchrone (Le moteur va tourner à la vitesse du réseau ou un multiple de celui-ci) et qu'il possède une certaine inertie (mais il tourne à vide), si un changement de tension ou de fréquence (ce qui induirait un changement de vitesse de rotation) se produit, cette inertie permettra d'agir en contre balançant cette perturbation.
Ce système permet de réguler la puissance dite réactive mais pas la puissance active, donc son principe ne se base pas sur l'inertie d'une masse en mouvement et ne régule que les variations de tension. Les systèmes ayant une masse permettent de réguler les variations de puissance active, donc les variations de fréquence.
Mais certaines installations combinent les deux, ce qui permet de réguler aussi bien la puissance réactive et active.