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RÉSUMÉ
Le taux de pertes en énergie, rapport entre l’énergie perdue et le total de l’énergie injectée, est un indicateur internationalement reconnu comme pertinent pour apprécier la performance des réseaux électriques et des sociétés chargées de leur exploitation. Pour déterminer la nature de ces pertes en énergie (techniques ou non techniques) et leur localisation, il est nécessaire de maîtriser deux outils, le bilan énergétique par niveau de tension et l’évaluation des pertes techniques en énergie inhérentes au fonctionnement physique des réseaux. Le bilan énergétique permettra de déterminer l’énergie totale perdue et les pertes techniques, par différence avec l’énergie totale perdue, d’apprécier les pertes non techniques. L’objectif de cet article est donc de présenter ces deux outils d’autant plus complexes à manipuler que les données seront rares ou imprécises.
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Jean-Baptiste ABBÈS : Ingénieur Seureca Veolia, Aubervilliers, France
INTRODUCTION
Pour un gestionnaire de réseau ou pour un développeur de projet technique, la réalisation d’un bilan énergétique et la détermination des pertes électriques sur un réseau constituent des indicateurs techniques et économiques pertinents pour le suivi de la performance et la valorisation d’un projet.
Cet article a ainsi pour objectif de présenter et détailler les méthodes de détermination de ces deux outils :
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le bilan énergétique, outil physique qui dresse l’inventaire des flux énergétiques sur une zone, constate les flux entrants (injections) et sortants (consommations et pertes) ;
-
l’évaluation des pertes techniques en énergie inhérentes à tout système (échauffement par effet Joule, pertes fer et effet couronne…) qui peuvent être modélisées et estimées de façon déterministe ou tout au moins statistique. Celles-ci s’additionnent lors de la commercialisation à des pertes « non techniques » qui ne peuvent être que déduites : pertes d’ordre commercial, fraudes, erreurs de comptage, erreurs dans les fichiers clientèle… L’asynchronisme dans la lecture des index des comptages vient ajouter un élément complémentaire de complexité au problème.
Différents outils et méthodes appliqués aux structures de réseaux traditionnelles seront proposés en se basant sur des jeux de données disponibles. Ceux-ci permettront à un analyste ou un exploitant de mettre en œuvre une approche théorique et conceptuelle robuste pour réaliser un bilan énergétique dans sa globalité.
La finesse des données conditionne la précision du calcul mais les différentes méthodes développées dans cet article seront cohérentes avec les données accessibles. Les incertitudes sur les valeurs seront inhérentes à la méthode mais le résultat doit donner une indication claire sur le bilan énergétique du système considéré et des incertitudes à prendre en compte.
Cet article s’attachera ainsi à présenter une méthode-outil pour évaluer un bilan énergétique sur une période révolue, afin de donner une image de l'état de santé technique, voire financier, d'une société d'électricité ou d'un territoire à l'intérieur de cette société à un moment donné. De cette méthode dont les résultats représenteront un outil d’aide à la décision pourra être déduit un plan d’action nécessaire pour réduire les pertes techniques et non techniques.
Avertissement : dans cet article à visée internationale, l’auteur n’utilise volontairement pas les termes désignant les tensions dans la norme française NF C18-510. Pour un électricien français, il faudrait traduire ces termes comme suit :
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BT : BT tension 50 V < U ≤ 1 000 V ;
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MT : HTA tension 1 000 V < U ≤ 50 V ;
-
Postes MT/BT : postes HTA/BT ;
-
HT et THT : HTB partitionnée en HTB1 : 63 et 90 kV ; HTB2 : 150 et 225 kV ; HTB3 : 400 kV.
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niveau de tension pertes non techniques performance d'un réseau électrique taux de pertes en énergie
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4. Conclusion
L’établissement d’un bilan énergétique, problème simple en apparence, se heurte à l’absence ou à l’incomplétude des données (patrimoniales, d’exploitations, techniques et financières). Parmi les deux principaux termes d’un bilan, seules les pertes techniques peuvent être en théorie calculées de façon déterministe. Les pertes non techniques résultent quant à elles d’une soustraction des précédentes au bilan énergétique par niveau de tension.
Chaque exploitation étant particulière, cet article a souhaité définir les différents termes d’un bilan énergétique, avant de donner des outils théoriques à appliquer en fonction des données disponibles. Leur mise en place pratique tente de donner des cas d’usage pour chacun des outils présentés précédemment et par niveau de tension.
À l’issue de l’établissement d’un bilan énergétique, les objectifs doivent ainsi être :
-
d’étayer les hypothèses prises lors de la détermination des pertes techniques dans un réseau ;
-
d’en déduire un plan d’action pour identifier et résoudre les incertitudes sur sa méthode (augmentation des mesures de charge, installation d’enregistreurs de puissance, détermination de zones pilotes…) ;
-
d’engager un plan de réduction des pertes techniques (changement de politique d’achat matériel, identification de surcharges en réseaux…) ;
-
d’en déduire un plan d’action pour la localisation et la réduction des pertes non techniques ;
-
une valorisation et un impact tarifaire de ces pertes au sein du bilan énergétique qui peuvent également être estimés.
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - COMMISSION DE RÉGULATION DE L’ÉNERGIE - Rapport annuel 2019 - (2019).
-
(2) - ENEDIS - Bilan électrique ENEDIS 2018 - (2018).
-
(3) - HORSON (J.-P.) - La réduction des pertes techniques dans les systèmes électriques. - Publication EDF International Distribution Management Story, 15 (1996).
-
(4) - LAMBERT (M.) - Les transformateurs électriques. - Dunod (2016).
-
(5) - ODDI (M.) - Réseaux publics de distribution d’électricité : fonctionnement et protection. - Paris, Lavoisier (2016).
-
(6) - RTE - Bilan électrique 2018 - (2018) https://bilan-electrique-2018.rte-france.com/reseau-de-transport-taux-de-pertes/
- ...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Opérations sur les ouvrages et installations électriques et dans un environnement électrique – Prévention du risque électrique - NF C18-510 - 2012
-
Transformateurs triphasés de distribution immergés dans l’huile, 50 Hz, de 50 à 2 500 kVA, de tension la plus élevée pour le matériel ne dépassant pas 36 kV – Partie 1 : prescriptions générales - NF EN 50464-1 - 2007
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