Que se passe-t-il au niveau des infrastructures énergétiques lorsque les températures dépassent les 35 °C ?

Les vagues de chaleur mettent le système électrique polonais à l’épreuve. Année après année, les températures supérieures à 35°C tendent à se normaliser en Pologne.

Les experts de SPIE Energy Poland soulignent que ces périodes constituent un défi majeur pour les gestionnaires de réseaux électriques, dont les infrastructures doivent continuer à fournir une électricité fiable dans des conditions très différentes de celles pour lesquelles elles ont été conçues, il y a plusieurs décennies.

Les températures élevées ont une incidence sur le fonctionnement de l’ensemble du réseau électrique. C'est précisément lorsque les conditions d'exploitation deviennent moins favorables que le réseau doit fournir un effort plus important. Pendant les heures les plus chaudes de la journée, la demande en électricité augmente considérablement, en partie en raison de l’utilisation de la climatisation et d’autres systèmes de refroidissement. Cela exerce une pression supplémentaire sur les infrastructures, tandis que les opérateurs doivent composer avec les limites physiques des équipements électriques et des réseaux. Dans le cas des lignes à haute tension, les fortes chaleurs peuvent réduire encore davantage la capacité de transport. Ce qui signifie que pendant les périodes de forte demande, les opérateurs disposent d’une marge de sécurité plus faible que dans des conditions météorologiques plus clémentes.

Le plus grand défi, cependant, ne réside pas dans une seule journée de forte chaleur. Ce sont les périodes prolongées de chaleur intense, s’étendant sur plusieurs jours, qui sont bien plus significatives : chaque élément de l’infrastructure électrique fonctionne alors sous une charge accrue pendant de longues périodes, tandis que la capacité de refroidissement reste limitée. Dans ces conditions, les conducteurs aériens chauffent, se dilatent et s’affaissent un peu plus. Dans le même temps, les équipements des sous-stations électriques dissipent plus difficilement la chaleur générée naturellement lors du transport de l’électricité.

« Le secteur de l’énergie évolue actuellement dans des conditions qui, il y a seulement quelques décennies, auraient été considérées comme exceptionnelles. Nous assistons de plus en plus à des périodes prolongées de forte chaleur qui durent plusieurs jours consécutifs. Cela oblige les opérateurs de réseaux non seulement à gérer le réseau au jour le jour, mais aussi à moderniser systématiquement les infrastructures et à améliorer leur résilience face aux phénomènes météorologiques extrêmes, » explique Rafał Okoński, directeur commercial chez SPIE Energy Poland.

Un réseau conçu pour un climat différent

Une grande partie des infrastructures électriques polonaises a été construite à une époque où les vagues de chaleur étaient moins fréquentes et de plus courte durée. Bien sûr, les réseaux ont été conçus avec des marges de sécurité appropriées, mais les conditions climatiques qui deviennent aujourd’hui la norme ne figuraient pas parmi les principales hypothèses prises en compte à la conception. En conséquence, le secteur énergétique polonais est désormais confronté au défi d’adapter les infrastructures existantes à une nouvelle réalité climatique. Ce défi porte non seulement sur les réseaux de transport et de distribution, mais également sur les sous-stations, les systèmes de contrôle et les technologies de suivi en temps réel des performances des équipements.

« De nombreuses lignes électriques aériennes actuellement en service ont été conçues à l'origine pour des températures de fonctionnement des conducteurs comprises entre 40 et 60 °C environ. Les solutions modernes sont déjà conçues pour fonctionner à des températures de conducteurs pouvant atteindre environ 80 °C, pendant que les travaux de mise à niveau des infrastructures en cours prévoient le remplacement progressif des composants les plus sollicités du réseau, » explique Rafał Okoński.

Les températures ambiantes élevées réduisent la capacité des équipements à dissiper la chaleur, tandis que l’augmentation de la demande en électricité entraîne une hausse des charges de fonctionnement. Les transformateurs sont particulièrement vulnérables, car ils génèrent d’importantes quantité de chaleur pendant leur fonctionnement, et reposent sur des systèmes de refroidissement à base d’huile de transformateur. Pendant les vagues de chaleur prolongées, l’échange thermique perd en efficacité, ce qui accroît le risque de surchauffe et rend encore plus cruciale la surveillance continue des performances.

« Contrairement à certaines idées reçues, la conséquence la plus probable d’une vague de chaleur n’est pas une panne d'électricité à l'échelle nationale. Les surcharges localisées, les défaillances de certains composants d’infrastructures ou les interruptions temporaires de l’approvisionnement en électricité sont bien plus courantes. Dans les situations où le réseau est soumis à une pression particulièrement forte, les opérateurs peuvent également mettre en place des mesures visant à limiter la consommation d’électricité des plus gros consommateurs industriels, entraînant potentiellement des temps d’arrêt de production et des pertes financières significatives pour les entreprises, » ajoute l’expert de SPIE Energy Poland.

Le risque augmente encore lorsque les vagues de chaleur sont suivies d'orages violents et de vents forts. C’est pourquoi les entreprises du secteur de l’énergie investissent de plus en plus dans la digitalisation, l’automatisation et le diagnostic continu des infrastructures. Ces technologies permettent aux opérateurs d’identifier plus rapidement les problèmes potentiels et de gérer plus efficacement le réseau électrique en période de forte demande.

La résilience des réseaux devient l’un des principaux défis du secteur de l’énergie

Face à la multiplication des événements météorologiques extrêmes, la résilience des infrastructures est devenue l’un des enjeux prioritaires du secteur de l’énergie. Elle implique à la fois la modernisation des infrastructures existantes, et la mise en œuvre de nouvelles technologies permettant d’améliorer la capacité à anticiper les risques et à réagir plus rapidement en cas de problèmes.

« Le plus grand défi pour le secteur de l’énergie n’est pas de gérer un seul jour avec des températures supérieures à 35 °C, mais plusieurs jours consécutifs. Dans ces conditions, les infrastructures fonctionnent sous une charge élevée pendant des périodes prolongées, tandis que la marge de sécurité du système diminue progressivement. C’est pourquoi les investissements visant à renforcer la résilience du réseau et à identifier les risques potentiels bien en amont sont de plus en plus importants, » souligne Rafał Okoński.

Les prévisions météorologiques à court et à long terme suggèrent que le secteur énergétique polonais devra de plus en plus souvent fonctionner dans des conditions climatiques qui, jusqu’alors, étaient considérées comme exceptionnelles. Ce constat souligne la nécessité de poursuivre les investissements dans la modernisation des infrastructures, le développement de réseaux électriques plus résilients et de systèmes capables de faire face à des conditions estivales extrêmes tout en garantissant une réponse rapide aux perturbations potentielles.