Adaptation des lignes aériennes en réponse à l'augmentation des températures au Royaume-Uni

La fréquence des vagues de chaleur extrêmes au Royaume-Uni devrait augmenter à l'avenir. Les projections climatiques du Royaume-Uni pour 2009 prévoient que les températures estivales augmenteront jusqu'à 4 °C dans certaines parties du Royaume-Uni dans le cadre d'un scénario d'émissions moyennes d'ici 2080. Ces augmentations de température ambiante constituent une menace pour les opérateurs de transport et de distribution en raison de la dilatation thermique des lignes électriques lorsqu'elles sont chauffées. Une telle dilatation thermique peut causer l'affaissement des lignes, ce qui signifie que leur dégagement de la terre peut devenir un danger pour le grand public. L'affaissement peut également entraîner un contact avec des arbres et d'autres structures, ce qui peut entraîner une électrocution ou des incendies. La plupart des pays européens, y compris le Royaume-Uni, ont mis en place une législation pour maintenir une distance minimale entre les lignes électriques et le sol ou les structures, afin de s'assurer que les cas potentiels d'électrocution ou d'incendie sont évités. Des températures ambiantes plus élevées signifient que le courant électrique qui traverse les lignes électriques aériennes doit être réduit pour éviter la surchauffe de l'équipement.

En outre, les lignes électriques plus chaudes peuvent entraîner une diminution de l'efficacité en raison d'un processus connu sous le nom de déclassement. Les compagnies d'électricité britanniques ont estimé que l'augmentation des températures sous le changement climatique pourrait entraîner une diminution de la capacité de charge de 4 à 9% d'ici le milieu du 21e siècle. Tous ces impacts entraînent en fin de compte des risques d'accidents, de coupures de courant et de pertes de revenus, ainsi que des pannes de réseau en cascade. Ces impacts sont aggravés par l'augmentation de la demande d'électricité pendant les épisodes de chaleur, par exemple en raison de la climatisation.

Les réseaux de transport et de distribution du Royaume-Uni ont entrepris de revoir et de mettre à jour les tarifs des lignes aériennes sur l'ensemble de leur réseau. Cela implique d'établir la température maximale opérationnelle à laquelle les lignes aériennes peuvent être soumises dans les scénarios de changement climatique et de déterminer une norme de conception pour tenir compte des augmentations prévues de l'affaissement des lignes. Ces mesures d'adaptation augmentent la sécurité énergétique et réduisent les risques d'électrocution et d'incendie.

Western Power Distribution (WPD) fournit de l'électricité à 8 millions de clients dans une zone de service de 55 500 km² au Royaume-Uni. WPD a bénéficié d'une étude menée par le Met Office du Royaume-Uni (le service météorologique national). L’étude intitulée «Energy Project 2 Climate Change Impacts on the U.K. Energy Industry Project» a utilisé l’expertise du secteur de l’énergie pour recenser les incidences du changement climatique sur la production, la distribution, le transport et la demande d’énergie. WPD a coopéré avec l'Energy Network Association (ENA) (une organisation professionnelle financée par des titulaires de licences de transport et de distribution) afin de mettre en œuvre des mesures d'adaptation fondées sur l'étude et d'élaborer des plans de lutte contre la déclassement des lignes électriques.

Les mesures d’adaptation identifiées comprenaient l’augmentation de la hauteur des poteaux soutenant les lignes électriques, l’installation de conducteurs avec des limites de fonctionnement plus chaudes ou la mise en œuvre de l’utilisation de conducteurs «à faible sag». WPD a estimé que l'exposition accrue à des températures plus élevées dans le cadre des changements climatiques prévus entraînerait une réduction du courant admissible avec leurs normes de conception actuelles des poteaux en bois. Cela se traduirait par des pertes d'efficacité, et potentiellement des pertes économiques, pour l'exploitant. La mesure la plus rentable identifiée était d'augmenter la température de conception minimale des nouveaux itinéraires de lignes aériennes, dont la réalisation augmenterait généralement la hauteur de conception des poteaux en bois de 0,5 mètre. Cette hauteur accrue pourrait tenir compte des augmentations prévues de l'affaissement sans dépasser les limites légales sur la hauteur des lignes aériennes. En outre, WPD a récemment achevé, en partenariat avec d’autres ORN du Royaume-Uni, un projet visant à mettre à jour les connaissances de l’industrie de la distribution du Royaume-Uni sur les qualifications des conducteurs pour les lignes aériennes. Grâce à sa coopération avec l'ENA, WPD mettra en œuvre les conclusions en tant que mise à jour des normes nationales.

Dans le cadre de ce processus en cours, WPD et diverses autres sociétés énergétiques britanniques développent également un outil logiciel qui permettra aux sociétés énergétiques britanniques d'optimiser leurs notations de lignes aériennes.

Le processus d'identification des mesures d'adaptation a été coordonné par le travail avec l'Energy Network Association (ENA), le groupe de travail désigné sur l'adaptation au changement climatique facilitant les discussions entre le gouvernement, les organismes de réglementation et les membres des opérateurs de réseau. Grâce à cet engagement des parties prenantes, Western Power Distribution examine de manière proactive les plans d'adaptation et les mesures ultérieures.

Les incidences détaillées du changement climatique sur le système énergétique ont été recensées grâce à une collaboration avec de multiples parties prenantes dans le cadre du projet «EP2 Climate Change Impacts on the U.K. Energy Industry» (dirigé par le Met Office). De telles collaborations avec les services d'information météorologique peuvent permettre la fourniture rapide d'ensembles de données directement pertinents pour les décideurs du secteur de l'énergie. L’identification à l’avance des incidences probables du changement climatique sur le système énergétique laisse le temps de mettre en œuvre des mesures visant à accroître la résilience du système. En outre, en s'engageant avec l'ENA, les membres des opérateurs de réseaux d'électricité sont réunis au sein du groupe de travail sur l'adaptation au changement climatique dirigé par l'ENA avec le gouvernement et les organismes de réglementation. Le groupe de travail élabore des approches pour identifier les impacts du changement climatique sur les réseaux des GRT d'électricité et des GRD, et élaborer des mesures d'adaptation aux impacts du changement climatique. Ces échanges d'informations peuvent faire partie intégrante du choix de mesures d'adaptation rentables et efficaces qui peuvent bénéficier à la fois aux acteurs privés et aux pouvoirs publics.

Les coûts d'achat de poteaux en bois de 0,5 mètre de plus dépendent de la hauteur du poteau d'origine, mais ils peuvent être aussi peu que d'environ 10 £ (11 €) par poteau.

En vertu du Règlement de 2002 sur la sécurité, la qualité et la continuité de l'électricité, les lignes aériennes jusqu'à 33 kV ne doivent pas être à une hauteur inférieure à 5,8 mètres au-dessus du sol à la température maximale probable de la ligne.

La mise en œuvre de nouvelles normes de conception est un processus continu et proactif.

La durée de vie prévue des poteaux en bois qui supportent les lignes aériennes est d'environ 40 à 60 ans. À la fin de cette durée de vie de l'actif, les poteaux pourraient être remplacés pour se conformer aux nouvelles normes de conception.

Paul Jewell
Western Power Distribution
E-mail: pjewell@westernpower.co.uk 

Western Power Distribution, Met Office et les sites Web et documents du Comité sur le changement climatique (Royaume-Uni)