Caractéristiques optimales des lignes aériennes des transformateurs de couplage des parcs éoliens terrestres aux réseaux publics (Optimal Sizing of Grid Connection Transformers Overhead Lines for Onshore Wind Farms) (en anglais seulement)

Résumé

La distribution traditionnelle du courant comporte généralement le transport sous haute tension de l’énergie produite par les centrales jusqu’aux postes électriques situés près des lieux de consommation. Pour générer la vapeur qui fait tourner leurs turboalternateurs, les centrales traditionnelles utilisent un combustible nucléaire ou fossile (charbon, mazout ou gaz), c’est-à-dire une énergie primaire qui peut être accumulée ou entreposée; la centrale peut donc produire et fournir de l’électricité en fonction des besoins. Le facteur de capacité (le rapport entre l’énergie produite pendant une période donnée et l’énergie maximale que la centrale peut théoriquement fournir) est habituellement compris entre 80 et 100 %, selon le mode de génération employé et les impératifs liés aux services publics. En principe, les infrastructures de transport sont conçues de façon à pouvoir absorber en permanence toute l’énergie produite par la centrale et, généralement, tolérer une panne sans compromettre la fourniture d’électricité. Il en va différemment des parcs d’éoliennes, dont la production varie avec la vitesse du vent et dont le facteur de capacité, par conséquent, est habituellement de l’ordre de 20 à 40 %. Les infrastructures de transport sont donc sous-utilisées et il est rarement justifié sur le plan des coûts de leur imposer de pouvoir absorber en permanence toute l’énergie produite par le parc; le coût du raccordement dépend donc surtout des transformateurs de couplage au réseau et des lignes aériennes. Si le transformateur considéré a été conçu en fonction de la puissance nominale du parc éolien, il fonctionnera le plus souvent à charge réduite, compte tenu de la vitesse du vent. Or, qui dit équipement surdimensionné dit prix trop élevé. Par contre, si le transformateur a été calculé pour n’avoir à convertir qu’une partie de l’énergie éolienne maximale produite, il subira des surcharges si un seuil n’est pas fixé à l’énergie qui lui est transmise. Les surcharges ont un effet négatif sur la longévité. Le surdimensionnement des transformateurs et des lignes de transport correspond à un coût en capital élevé; de plus, un transformateur surdimensionné implique des pertes parasitiques dont la réduction passe par l’accroissement des conducteurs des lignes de transport. Tout cela doit être pris en compte au moment de l’étude de rentabilité; le choix des caractéristiques des transformateurs et des lignes de transport revêt donc une grande importance au début d’un projet de parc éolien. Les auteurs de l’article exposent les lignes directrices élémentaires à suivre.