Minimiser les pertes des réseaux électriques: simulation à Hong Kong
Sadok Kechaou a passé 5 mois à Hong Kong pour son projet de master. © DR
Série d’été – Travaux d’étudiant en énergie (4) – Dans le cadre de son projet de master, Sadok Kechaou a passé 5 mois à Hong Kong pour étudier la reconfiguration du réseau électrique de distribution et évaluer le potentiel de réduction des pertes.
Le réseau électrique de Hong Kong est un des meilleurs du monde. L’approvisionnement des quelque 7 millions d’habitants, et qui provient à hauteur de 80% de la compagnie CLP, y est continu et sûr. Cependant, il n’est jamais trop tôt pour anticiper l’avenir et pour rendre le réseau de distribution plus efficient. Dans cette perspective et pour son projet de master en électricité, Sadok Kechaou a passé 5 mois dans l’ancienne colonie britannique pour étudier le réseau de distribution et en évaluer le potentiel de réduction des pertes. «Les résultats montrent que la compagnie pourrait économiser une quantité significative d’énergie», conclut l’étudiant au Laboratoire des systèmes électriques distribués (DESL), du professeur Mario Paolone.
CLP Holdings Limited, compagnie en mains publiques, a des ambitions de développement durable qui incluent une réduction des émissions de CO2 de 75% d’ici à 2050 et une augmentation de la part de l’électricité issue de sources renouvelables. Sa filiale hongkongaise partage ces objectifs qui passent notamment par une amélioration de l’efficacité du réseau, en minimisant les pertes.
Un réseau de distribution est généralement organisé de manière radiale. Chaque point de connexion au réseau de moyenne tension dessert un «arbre» qui se subdivise plusieurs fois avant d'atteindre les transformateurs de distribution qui atteignent ensuite les clients finaux. Ces réseaux radiaux se rejoignent en des points d'interconnexion ouverts: en cas de pannes, des interrupteurs permettent de fournir une source alternative d'électricité à un réseau radial voisin. Notons aussi que plus le réseau est long, plus il y a de pertes. Il est donc judicieux de placer au mieux ces points d’interconnexion pour minimiser les pertes. Ceci est la définition même de la reconfiguration du réseau de distribution électrique.
Hong Kong version rurale
Le but du projet de master de Sadok Kechaou consiste ainsi à évaluer les économies potentielles que pourrait générer une reconfiguration du réseau de distribution aérien de CLP à Hong Kong. Alors que l’ancienne colonie est surtout connue pour son île de gratte-ciel, Sadok en a découvert le côté moins clinquant. En effet, CLP ne fournit pas le poumon économique, mais plutôt la région de Kowloon et les nouveaux territoires. Sadok a aussi eu l’opportunité de présenter son projet à des directeurs haut placés dans la hiérarchie de CLP Holdings, notamment le CEO.
«Dans une première phase, j’ai créé un algorithme qui extrait et organise les données utiles du réseau de CLP pour les zones étudiées», détaille Sadok. Puis, à l’aide d’un programme d’optimisation, l’étudiant a pu déterminer les endroits où il serait le plus judicieux de placer les interrupteurs.
«Vu les interrupteurs déjà installés, le réseau est quasi optimal et les pertes sont minimes, conclut l’étudiant. Mais si l’on se place dans une perspective de long terme avec un développement du réseau, l’étude montre qu’une reconfiguration permettrait de réduire d’environ 8% les pertes annuelles sur le réseau aérien de distribution.» Le montant absolu des économies est difficile à estimer, cependant il est loin d’être négligeable. Par exemple, une économie du même ordre en Suisse correspondrait à la consommation d’une ville telle que Porrentruy.
Au-delà des chiffres et de la simulation, ce projet de master a été pour l’étudiant d’origine tunisienne une plongée bien réelle dans l’Asie …