Remplacement des lignes aériennes par des câbles souterrains en Finlande

L'effondrement des câbles électriques entraîne une perte temporaire d'électricité pour les utilisateurs, tout en générant des coûts de réparation supplémentaires pour les fournisseurs d'électricité. En Finlande, les tempêtes et les précipitations devraient augmenter en fonction du changement climatique (Ruosteenoja et al., 2016). Les précipitations de neige peuvent s'accumuler sur les lignes aériennes et causer des dommages, des bris et des pannes de courant. Que ce soit par impact direct ou indirect (par exemple par chute d'arbres), les tempêtes peuvent également endommager les lignes électriques, entraînant des pannes de courant. En outre, les tempêtes peuvent souvent augmenter le taux d'éclairs, une autre cause de pannes de courant en endommageant les lignes électriques. La chute des arbres, causée par plusieurs facteurs, notamment les vents violents, l'accumulation d'eau dans le sol (qui facilite le déracinement), l'accumulation de neige ou l'éclairage, peut avoir le même résultat. Le changement climatique devrait également faire en sorte que les arbres à feuilles caduques restent dans les feuilles pendant de plus longues périodes, ce qui augmentera le risque de dommages liés aux tempêtes. Néanmoins, la mesure dans laquelle les précipitations et les tempêtes de vent provoquent la chute des arbres dépend de l'âge et de la circonférence des arbres en question.

Afin de se conformer aux exigences en matière de pannes de la loi finlandaise sur le marché de l’électricité et de s’adapter à des phénomènes météorologiques de plus en plus fréquents et extrêmes, les gestionnaires de réseau de distribution tels qu’Elenia investissent considérablement dans le câblage souterrain. Depuis 2009, Elenia se concentre uniquement sur le développement de lignes de distribution étanches aux intempéries, y compris le câblage souterrain. Les efforts de protection contre les intempéries visent à améliorer la sécurité d'approvisionnement et à promouvoir l'emploi local pour les travaux de câblage souterrain pour la période en question. Actuellement, 41 % du câblage de l’entreprise est souterrain, avec un objectif de 75 % pour 2028.

Le câblage souterrain est considéré comme une technique d'adaptation des systèmes de transport et de distribution d'électricité au changement climatique, car il protège les actifs des impacts attendus du changement climatique, y compris les tempêtes et les charges de neige excessives. L'installation du câblage souterrain implique trois techniques prédominantes: placer le câblage dans des abreuvoirs renforcés de béton, placer les câbles dans des tunnels souterrains ou enfouir directement les câbles. En Finlande, la technique utilisée consiste à construire des tranchées allant d'environ 0,45 m à 1 m de profondeur, le câblage étant ensuite enfoui dans la couche de sol.

En plaçant le câblage sous terre, la plupart des conditions météorologiques défavorables auxquelles les infrastructures de transmission traditionnelles sont exposées en surface peuvent être évitées. Il s'agit en grande partie des précipitations et des tempêtes de vent, qui peuvent endommager les lignes électriques aériennes directement ou indirectement par chute d'arbres, entraînant des pannes de courant. Le câblage souterrain peut alléger la nécessité d'investissements supplémentaires et plus fréquents dans l'entretien et la réparation des infrastructures de transport. Les avantages escomptés comprennent un approvisionnement énergétique plus sûr avec moins de pannes de courant liées aux intempéries, tout en réalisant des économies de coûts à long terme grâce à la réduction de l'entretien et des réparations.

Les représentants d'Elenia ont suggéré que la construction de réseaux à l'épreuve des intempéries était un processus à long terme qui exigeait de l'ouverture et de l'interaction à la fois pour les besoins opérationnels et pour créer la confiance à l'égard de ce changement à long terme. En conséquence, l’interaction avec les principales parties prenantes à différents niveaux et en particulier avec les municipalités est intégrée dans les opérations d’Elenia. Cette interaction se produit généralement dans une atmosphère collaborative. À titre d'exemple, en décembre 2016, Elenia a organisé un événement populaire pour les habitants de Ruovesi concernant le projet de câblage.

Elenia implique autant que possible différentes parties prenantes dans différentes phases de la construction. Par exemple, Elenia rapporte des réunions avec les propriétaires fonciers, les autorités et le grand public, une coopération intensive avec les médias locaux et régionaux ainsi que les médias sociaux pour donner des informations ouvertes à leurs parties prenantes.

Le facteur clé de succès du câblage souterrain est la disponibilité de la technologie appropriée pour le câblage souterrain, en ce qui concerne l'installation, la surveillance et la gestion. Elenia coopère autant que possible avec d'autres entités de câblage souterrain telles que les entreprises de télécommunications afin de minimiser les perturbations pour les populations grâce à des activités de creusement, ainsi que de réduire les coûts grâce à la collaboration. Bien que le câblage souterrain puisse être exposé à de nouveaux risques climatiques, en particulier les inondations et les mouvements de sol liés aux glissements de terrain, ces risques restent hypothétiques jusqu’à présent. L'excavation due à d'autres activités de construction ou d'entretien représente un risque clé d'endommagement des câbles souterrains installés. Cependant, les innovations récentes d'Elenia incluent l'application de la numérisation et de la technologie SIG aux câbles souterrains, dans le but d'informer les pelles sur l'emplacement des câbles souterrains. Bien qu'il n'y ait pas d'orientation régionale et que la zone du réseau soit traitée de manière cohérente, au cours des premières années, Elenia s'est concentrée sur les zones les plus denses, suivies des zones rurales.

En Finlande, les investissements prévus par Elenia pour 2018 s'élèvent à 140 millions d'euros. Les coûts les plus élevés sont liés à l'installation, dont une part importante est consacrée à l'excavation. Elenia vise à minimiser les coûts en s'associant avec des entreprises de télécommunications pour des efforts d'excavation conjoints dans la mesure du possible. La septième^{communication} de la Finlande à la CCNUCC estime que les investissements totaux dans les réseaux de distribution nécessaires pour garantir la sécurité de l’approvisionnement (y compris par le câblage souterrain) s’élèveront à 2 800 millions d’euros.

Les avantages, bien que non quantifiés à ce stade, impliqueront un approvisionnement énergétique plus sûr, ainsi que la fourniture d'emplois pour les travaux d'excavation et d'installation pendant la période requise. En outre, il existe des avantages qui ne sont pas liés à l'adaptation au changement climatique. Il s'agit notamment d'un impact visuel plus faible et d'un risque d'accident réduit, par exemple en cas d'incendie et d'impact associé à des câbles cassés ou tombés.

En 2018, une étude sur les coûts et avantages sociaux du câblage souterrain en tant que mesure d’adaptation clé était en cours d’examen.

La loi finlandaise sur le marché de l'électricité a été mise à jour en 2013 pour stipuler que d'ici 2028, les réseaux énergétiques doivent être conçus de manière à ce que les tempêtes ou les charges de neige ne provoquent pas de pannes d'électricité de plus de 6 heures dans les zones urbaines ou de plus de 36 heures dans les autres zones. Cette législation résulte de l’histoire de la Finlande, qui a connu de graves pannes de courant en raison de tempêtes et de fortes charges de neige. Bien que les gestionnaires de réseau de distribution d'électricité soient en mesure de décider eux-mêmes de la manière de répondre à cette exigence, cette législation a été le principal moteur des efforts de câblage souterrain dans le pays. Elenia n'est pas la seule entreprise à entreprendre des efforts de câblage souterrain en Finlande, mais toutes les entreprises d'électricité du pays y accordent toute l'attention requise, ce qui montre des changements significatifs dans le secteur.

La part du câblage souterrain dans le réseau électrique d’Elenia est passée de 38 % en 2016 à 41 % en 2017. Ce taux donne une indication des progrès accomplis dans la réalisation de l’objectif de 75 % d’ici à 2028. Le temps de mise en œuvre d'un projet particulier varie entre plusieurs mois et plusieurs années, en fonction notamment de la superficie couverte et de la longueur des câbles (de quelques kilomètres à plusieurs centaines de kilomètres). Un projet de câblage souterrain typique dure 1 à 2 ans, la première année étant normalement consacrée à la sélection et à la conception du projet, et la deuxième année à la construction, à la mise en service et à la documentation.

Il est difficile d'établir la durée de vie exacte des câbles souterrains qu'Elenia installe actuellement, car aucun n'a encore atteint sa fin de vie. La durée de vie technique des câbles souterrains est estimée entre 50 et 70 ans. La durée de vie réglementaire ou économique peut être légèrement plus courte.

Jorma Myllymak
Elenia
Board Member, Former Head of Operations and Network Performance
E-mail: Jorma.myllymaki@elenia.fi 

Kuusela-Opas Heini
Elenia
Head of Communications
E-mail: heini.kuusela-opas@elenia.fi

Tatu Pahkala
Ministry of Economic Affairs and Employment
Energy Department, Energy markets
Senior Adviser
E-mail: tatu.pahkala@tem.fi