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Approvisionnement électrique : l'Europe sous tension (rapport)

 

3. L'écroulement de fréquence

a) Causes et conséquences

La stabilité de la fréquence, sur un réseau électrique, traduit l'équilibre entre la production et la consommation, c'est-à-dire entre les forces motrices des centrales et le couple résistant que représentent les charges. Si la demande (la consommation) excède l'offre (la production), le système est en déséquilibre, la vitesse des machines et, par voie de conséquence, la fréquence du réseau baisse. A l'inverse, si l'offre est supérieure à la demande, le système voit les groupes accélérer et la fréquence augmenter.

Comme la consommation fluctue par nature, il est nécessaire d'adapter en permanence le niveau de la production pour maintenir la fréquence à une valeur stable de référence, soit 50 Hz en Europe. En dehors d'une plage de tolérance, des dysfonctionnements graves de matériels apparaissent (en particulier sur les dispositifs de régulation) et, si le déséquilibre est trop important, les groupes se séparent du réseau entraînant inévitablement l'effondrement de tout ou partie du système électrique.

En France, la plage admissible est de 50 Hz +/- 0,5 Hz. À partir de 49 Hz, des délestages automatiques de consommation interviennent, des baisses de fréquence de plusieurs Hz entraînant quant à elles la séparation des groupes de production par action de leur protection à minimum de fréquence. L'étude de l'incident du 4 novembre 2006 illustre bien ce phénomène, les unités de production décentralisées, en particulier les éoliennes, ayant déclenché du fait de la chute de fréquence sur le réseau, aggravant ainsi le déséquilibre offre/demande.

b) La prévention et les remèdes
(1) La prévention

Les actions engagées à ce niveau visent à mettre à disposition des dispatchings les moyens de maîtriser l'équilibre offre/demande. Il s'agit :

- de disposer d'une prévision de consommation et d'une prévision d'échanges transfrontaliers ;

- de disposer d'un plan global de production capable de couvrir la prévision de consommation et les échanges, avec une marge suffisante pour faire face aux différents aléas pouvant affecter l'équilibre offre/demande. Ceci est obtenu en constituant des réserves de puissance mobilisables soit par le biais d'automatismes (réserves primaire et secondaire), soit par l'action des opérateurs (réserve tertiaire) ;

- de pouvoir mobiliser, dans les différents délais requis, ces réserves de puissance.