Pour prévoir la consommation d’énergie, les fournisseurs d’énergie ont recours à des données éprouvées et testées, c’est-à-dire aux chiffres historiques. Dans le cas d’une pandémie comme celle que nous sommes en train de vivre, il n’existe aucune formule, ni données ou méthodes permettant de prédire avec exactitude les futurs besoins en énergie. Or lorsque la demande fluctue, le risque d’interruption de l’alimentation augmente. Paul Brickman, directeur commercial et marketing chez Crestchic Loadbanks, étudie le rôle des bancs de charge dans le fonctionnement optimal de l’alimentation électrique.
L’électricité en période de confinement
Le confinement a bouleversé le quotidien de millions de personnes dans le monde. Les bureaux abritant des armées d’ordinateurs et des systèmes de climatisation très voraces en électricité sont désertés, les usines fonctionnent à effectif réduit ou sont temporairement à l’arrêt, les magasins et centres commerciaux ferment leurs portes. Ainsi, la consommation en électricité des infrastructures commerciales et industrielles a considérablement chuté. Dans le même temps, les consommateurs ont eux aussi changé leurs habitudes. Les données montrent que nous nous levons et nous couchons plus tard, adaptant notre consommation d’électricité à notre horloge biologique. L’augmentation massive des abonnements aux plateformes comme Netflix et Disney Plus souligne également une tendance à consommer davantage d’électricité le soir.
Cette tendance se confirme sur les réseaux électriques du monde. À New York, l’utilisation d’électricité pendant les heures de pointe a chuté de près de 18 %, tandis que le Japon enregistre une baisse de 5 % de la consommation électrique pendant la semaine. Au Royaume-Uni, le réseau national craint que la consommation historiquement basse d’électricité pendant le confinement n’entraîne un important déséquilibre entre la production et la demande, qui à son tour, pourrait conduire à des pannes.
Pourquoi la fluctuation de la demande pose-t-elle problème ?
Il paraît logique que des pannes risquent de se produire si la demande d’électricité excède la production. Mais à l’inverse, un excédent d’électricité peut également poser problème, puisqu’il entraîne une augmentation de la fréquence sur le réseau, ce qui risque d’endommager les infrastructures et de causer des pannes sur les réseaux électriques locaux. L’association d’une production d’électricité élevée et d’une faible consommation peut également nuire à la résilience du système face aux fluctuations soudaines de fréquence, qui peuvent entraîner des pannes temporaires.
En avril 2020, lorsque le gouvernement britannique a annoncé le renforcement du confinement, le réseau national a publié un communiqué indiquant que la consommation d’électricité était susceptible de chuter de 20 % par rapport au niveau normal, ce qui risquait d’entraîner un excédent d’électricité et donc des interruptions de l’alimentation. En d’autres termes, le Royaume-Uni risquait de connaître des pannes d’électricité.
Équilibrer la production et la consommation
Historiquement, l’électricité au Royaume-Uni est produite par un petit nombre de centrales de grande taille, à charbon ou nucléaires par exemple. Ces centrales de grande taille sont peu flexibles. Ainsi, il faut plusieurs heures pour les fermer en toute sécurité, ce qui réduit leur capacité à s’adapter rapidement à la consommation. À mesure que la production évolue et que le monde se tourne vers des sources d’énergie plus vertes et plus durables, la production est encore plus fluctuante et devient de plus en plus adaptable face aux changements.
Les parcs éoliens peuvent ralentir rapidement leur production et cesser de fonctionner dans un court délai pour éviter de surcharger le réseau. Autre solution, l’électricité hydraulique permet d’exploiter l’excédent d’énergie pour acheminer l’eau vers les lacs de manière à endiguer l’afflux d’électricité en direction du réseau national. Si le stockage de l’électricité dans des batteries suscite l’intérêt croissant des investisseurs, il doit encore progresser pour permettre de stocker assez d’énergie pour contrebalancer les fluctuations du réseau. Mais en dépit de ces solutions qui permettent de s’adapter aux fluctuations de la consommation, il ne fait aucun doute que la prévalence accrue de sources d’énergie de plus petite taille et intermittentes peut entraîner des débits fluctuants et une instabilité de la production. Des fréquences élevées dues à une production élevée associées à une faible consommation peuvent endommager considérablement les infrastructures de transmission et de distribution. Lorsque l’électricité produite excède le débit prévu initialement, cela peut entraîner un gonflement des câbles HT et exercer une forte contrainte sur les transformateurs et l’appareillage électrique. Cela a déjà posé problème dans les régions productrices d’électricité solaire, comme le sud-ouest.
Dans des circonstances « normales », le programme de gestion de la consommation et de contrôle de la fréquence suffirait à atténuer ces fluctuations. Les gros consommateurs commerciaux et industriels sont encouragés à réduire ou augmenter rapidement leur consommation d’électricité pour contrebalancer les pics et les creux. Si s’accorder préalablement sur un tel scénario pourrait être une solution, l’utiliser pour réduire les risques en période de crise n’est pas aisé. En effet, peu d’entreprises disposent de processus susceptibles d’être enclenchés rapidement pour accroître la consommation d’électricité, et un grand nombre des gros consommateurs d’électricité britanniques étant actuellement à l’arrêt en raison du confinement, celles qui sont prêtes et capables de le faire sont de moins en moins nombreuses.
Le rôle des bancs de charge
Le banc de charge est la solution idéale au problème de surproduction. C’est en effet un consommateur d’électricité important, sûr, et rapidement actionnable, puisqu’il peut être facilement « branché » au réseau. En d’autres termes, il peut servir à gérer et éliminer les surcharges pour éviter que les infrastructures ne soient endommagées. L’excédent d’énergie peut être acheminé du réseau et des lignes électriques vers le banc de charge, où il est dissipé en toute sécurité sous la forme d’air chaud.
Les bancs de charge sont conçus pour répliquer, tester et vérifier la sollicitation réelle des systèmes électriques critiques. Ainsi, ils sont le plus souvent utilisés pour tester des générateurs et des systèmes électriques de secours. L’électricité se trouvant au cœur de notre quotidien, que ce soit dans la sphère privée, pour nos déplacements, dans les entreprises et les hôpitaux, les bancs de charge ont un rôle essentiel à jouer dans la continuité de l’alimentation. Leur autre rôle, éliminer et dissiper les surcharges, est plus méconnu. Mais en cette période difficile, ils n’en demeurent pas moins une solution viable pour garantir l’alimentation du pays en électricité, et plus particulièrement des infrastructures essentielles comme les hôpitaux, qui ne peuvent souffrir aucune interruption de l’alimentation.
Bien que ce ne soit pas encore le réflexe le plus répandu, la location d’un banc de charge constitue une solution temporaire viable et immédiate au problème de surcharge. La stabilité de la production dépendant de la capacité du réseau à garder une fréquence de 50 Hz, les bancs de charge peuvent agir à la manière de soupapes, soulageant le réseau de manière notable, sûre et immédiate en cas d’urgence, et réduisant les risques de surcharge et de panne d’électricité à l’échelle du pays.