La Belgique intègre l’énergie éolienne offshore dans le réseau européen

Environ 11,6 millions de personnes vivent en Belgique sur une superficie de 30 530 kilomètres carrés, ce qui en fait l’un des pays les plus densément peuplés d’Europe. Trois langues officielles y sont parlées : le néerlandais, le français et l’allemand. Dans la capitale, Bruxelles, se trouvent le siège de l’OTAN et le Parlement européen.

Les vallées sinueuses, les collines ondulantes et les forêts verdoyantes composent la campagne belge. Dans les zones urbaines, il n’est pas rare de voir l’architecture et les canaux médiévaux se mêler aux cafés modernes, galeries d’art et brasseries.

Malgré sa petite taille, la Belgique est un grand exportateur de produits, des automobiles aux ordinateurs en passant par les chocolats fins et la bière, ce qui contribue à son économie très développée.

Il n’y a pas si longtemps, la nation était confrontée à un vent de face. La Belgique ayant été fortement tributaire de l’énergie nucléaire pendant plus d’un demi-siècle, le gouvernement fédéral a ordonné que les sept réacteurs vieillissants du pays soient progressivement retirés d’ici 2025. Les autorités se sont également fixé comme objectif de gagner en indépendance énergétique et de réduire les émissions de carbone en diminuant les importations de combustibles fossiles et en se dotant de sources d’énergie renouvelable.

« Cela faisait partie d’un mouvement plus large visant à passer aux énergies renouvelables dans toute l’Union européenne », déclare M. Hanuise d’Elia, qui possède et exploite le réseau de transport belge et est responsable de l’importation et de l’exportation d’électricité avec les pays voisins.

Comment la Belgique pourrait-elle assurer une énergie propre et fiable pour l’avenir ?

En utilisant les vents forts et réguliers qui soufflent sur sa côte.

Comment l’énergie produite par les éoliennes peut-elle voyager sur des kilomètres pour arriver là où elle est nécessaire ? Tout d’abord, elle est transportée par des câbles enterrés le long du plancher océanique jusqu’à une plateforme offshore détenue et exploitée par Elia, comportant un poste extérieur. De là, elle se déplace sur un autre réseau de câbles sous-marins jusqu’à un poste électrique sur la côte belge.

À partir de là, elle est transportée dans le continent belge par le nouveau couloir de transport de 380 kV d’Elia. Et dans un deuxième rôle majeur, le couloir facilite jusqu’à 1 000 MW d’échange d’électricité entre la Belgique et le Royaume-Uni par l’intermédiaire d’une liaison à courant continu à haute tension (CCHT). Le projet conjoint entre Elia et le réseau électrique national du Royaume-Uni comprend un câble sous-marin qui s’étend sur 130 kilomètres le long des fonds marins.

Cependant, même si la liaison a été terminée et testée à la fin de l’année dernière, les ingénieurs ne l’ont pas mise en service tant que le SPS n’était pas en place.

« La quantité d’énergie pouvant être transportée par le couloir de transport, à la fois depuis les parcs éoliens offshore et depuis la liaison CCHT, équivaut à trois réacteurs nucléaires », explique M. Hanuise.

Cela signifie que si un orage violent déclenche un défaut, la stabilité de l’alimentation peut être compromise.

Pour éviter les pannes, un SPS était nécessaire afin de détecter les conditions anormales le long du couloir et de réagir rapidement. En fin de compte, Elia a choisi une société hors d’Europe pour assurer la fourniture de ce système.

« Nous avons choisi Schweitzer Engineering pour deux raisons principales », déclare M. Hanuise. « Ils nous ont proposé la meilleure solution avec des relais très avancés d’un point de vue technologique. Nous avons également tenu compte du fait qu’ils avaient réalisé des projets SPS comparables dans d’autres pays, comme la Géorgie et l’Uruguay, avec de très bons résultats. »

Non seulement le projet SPS nécessitait un alignement parfait de l’expertise et de la technologie, mais il était également urgent. Dans leur travail de collaboration avec Elia, les services d’ingénierie SEL devaient tenir un délai de moins de 10 mois.

« Normalement, un tel projet devrait durer un an et demi, voire plus » explique Milind Malichkar, responsable technique du projet SPS chez SEL. « Nous nous sommes réunis, avons étudié le calendrier et l’avons découpé semaine après semaine, jour après jour. Nous avons analysé chaque étape pour voir comment nous pourrions gagner du temps sans sacrifier la qualité, ayant pour objectif d’utiliser des méthodes rapides et innovantes pour la livraison de solutions. »

Ce délai contraignant était nécessaire pour protéger le réseau belge de l’instabilité une fois la liaison CCHT opérationnelle, fin janvier 2019. Mais il était également nécessaire pour éviter une éventuelle pénurie d’énergie pendant la période la plus froide de l’année en Belgique. Plusieurs réacteurs nucléaires ayant été mis hors service à des fins d’entretien, « il était essentiel que notre pays dispose d’une capacité d’importation d’électricité supplémentaire en cas de période de froid prolongée », affirme M. Hanuise.

Dans les succursales de SEL en Espagne, au Mexique et aux États-Unis, les employés de SEL se sont efforcés d’accomplir leurs tâches relatives au SPS en respectant les délais et le budget et en maintenant une haute qualité. Pour respecter la date limite du 31 janvier, M. Malichkar et l’équipe d’ingénieurs ont passé des semaines en Belgique à mettre en service le SPS.

« Beaucoup de choses dépendaient de ce projet », déclare M. Malichkar. « Il y avait un sentiment d’urgence que nous comprenions tous. »

Alors qu’en Belgique, les feuilles se paraient d’or et de rouge, les panneaux étaient terminés dans la succursale de SEL au Mexique, puis testés sur leur qualité. Ils ont ensuite été expédiés au siège social de Pullman, dans l’État de Washington, pour deux semaines de tests rigoureux selon la technique « hardware in the loop ».

« C’est ici que nous avons soumis tout le matériel à des scénarios de simulation pour vérifier comment le SPS réagirait dans un contexte réel », déclare M. Malichkar. Par exemple, une simulation numérique en temps réel a été utilisée pour modéliser les parcs éoliens, la liaison CCHT et le couloir de transport afin que les ingénieurs puissent voir à quelle vitesse le SPS répondrait à différents événements se produisant dans le réseau électrique.

Au cours des tests, le SPS devait détecter des conditions anormales et lancer une action corrective en 40 millisecondes, comme l’exigeait Elia.

Le résultat n’aurait pas pu être meilleur. Cela ne prenait que 20 millisecondes.

« Cela était plus rapide que ce à quoi Elia s’attendait, plus rapide que ce à quoi nous-même, nous nous attendions », affirme M. Malichkar. « Les tests nous ont permis de faire avancer le projet en toute confiance. »

Une fois le SPS éprouvé, utilisable et respectueux du budget, chaque panneau entièrement équipé a été soigneusement emballé au centre de livraison de solutions de SEL pour un transport aérien vers la Belgique.

Pendant ce temps, les premiers flocons de la saison n’allaient pas tarder à tomber sur les hauteurs de la région des Ardennes belges. L’hiver approchait, tout comme la date limite de janvier.

À la suite de l’installation et d’autres tests effectués en Belgique, le système de protection a été mis sous tension avec succès le 25 janvier. Aux douze coups de minuit, le 31 janvier, l’exploitation commerciale de la liaison CCHT a commencé.

Le lendemain, l’agence de presse internationale Reuters a publié un article sur cette réussite. John Pettigrew, directeur général du réseau électrique national du Royaume-Uni, y était cité : « Les interconnexions comme la liaison CCHT sont l’outil idéal pour déplacer l’énergie renouvelable de l’endroit où elle est produite à l’endroit où elle est le plus nécessaire. »