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Former des ingénieurs pour gérer l'après-nucléaire

Comment faire pour intégrer massivement les énergies renouvelables dans notre réseau électrique, en vue de la fermeture des centrales nucléaires ? L'Institut d'électricité et d'électronique propose cette année une nouvelle formation, pour permettre aux futurs ingénieurs de relever ce défi. Il s'agit de créer les réseaux intelligents de demain.

Dans un futur proche, il sera nécessaire de repenser entièrement le fonctionnement de nos réseaux électriques. L'abandon du nucléaire, ainsi que l'augmentation constante du nombre de consommateurs, vont obliger les ingénieurs à innover pour gérer la complexité des futurs systèmes. Il faudra notamment intégrer massivement les énergies renouvelables propres (solaires, hydrauliques, éoliennes, etc.) dans le réseau électrique, tout en tenant compte des fluctuations du marché et du caractère discontinu et décentralisé de ces énergies renouvelables. Un défi de taille, qui passe par le développement de réseaux intelligents.

S'adapter aux caprices de la nature
Dans cette optique, l'Institut de génie électrique et électronique a ajouté une nouvelle option à son master. Intitulée Science et Technologie des smart Grids, cette approche multidisciplinaire permettra aux étudiants d'apprendre à développer et à gérer des réseaux intelligents complexes. C'est-à-dire des réseaux capables de gérer en temps réel les fluctuations des énergies renouvelables, mais aussi de rester stables et de s'adapter en permanence.
«Il faut dépasser le concept selon lequel une centrale «x» pourra produire une quantité d'énergie «y» à un moment donné. Les panneaux solaires et les éoliennes, par exemple, dépendent fortement des conditions atmosphériques. Leur production d'électricité n'est donc pas continue», illustre Mario Paolone, professeur en charge de ce programme. Afin que le réseau demeure stable malgré tout, de nouveaux systèmes de stockage d'énergie avec differentes densités d'énergie/puissance devront être développés : ils serviront à aplanir cette production aléatoire. Il s'agira aussi de créer des systèmes de télécommunication entre les différents îlots de production d'énergie, et de mettre en place de nouveaux concepts mathématiques, permettant d'exploiter le réseau en temps réel et de manière optimale.

Des mathématiques à l'informatique, en passant par la mécanique et, enfin, l'electricité
La tâche n'est pas anodine, et elle requière la mise en commun de compétences très variées. La nouvelle filière du master propose donc aux étudiants une formation pluridisciplinaire. Les questions de production et de transport d'électricité seront abordées, bien sûr, mais les cours s'attarderont aussi sur la conversion d'énergie en électricité-comme le font les éoliennes, les centrales hydrauliques ou les panneaux solaires-,

et le stockage de cette électricité. Des notions avancées d'electricité, de mathematique et de mécanique seront ainsi introduites. Il s'agira aussi de développer des programmes informatiques et de télécommunication, afin que tous les îlots de production d'électricité puissent communiquer dans un langage commun au sein du réseau. «Un panneau solaire devra pouvoir dire à une pompe à chaleur : «Je ne produis rien pour le moment, merci de prendre le relai», détaille le professeur. Il s'agira aussi de définir le moyen de gérer de façon optimale les systèmes électriques, ce qui implique d'acquérir de solides notions de mathématiques.

Une contribution majeure pour l'avenir de la planète
Ouvert aux étudiants depuis le mois de septembre, la filière du master «réseaux intelligents» proposée par la section d'électronique et d'électricité, est unique en Europe. «C'est une option ambitieuse, reconnaît Mario Paolone, mais les étudiants auront la possibilité de suivre une session de rattrapage pour chacun des cours».
Dans le futur, il s'agira de développer un réseau capable de fonctionner en se reposant à 90% sur les énergies renouvelables, avec une stabilité comparable à ce qui se fait actuellement. «Ce but ne peut être atteint qu'en développant des réseaux intelligents. Nous devrons aussi revoir notre façon de consommer l'électricité. Il en va de l'avenir de notre planète», conclut le professeur.

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Plus d'informations: http://sti.epfl.ch/smartgrids

Crédit photo: Alban Kakulya


Auteur: Laure-Anne Pessina