Remplacement des lignes aériennes par des câbles souterrains en Finlande
Cette étude de cas porte sur un exemple finlandais de remplacement des lignes aériennes par un câblage souterrain. La même stratégie est également appliquée dans d’autres pays européens. Elenia est le deuxième gestionnaire de réseau de distribution d’électricité en Finlande. Pour respecter les exigences de la loi finlandaise actualisée sur le marché de l’électricité, les gestionnaires de réseau de distribution tels qu’Elenia investissent considérablement dans le câblage souterrain. Cela correspond aux effets attendus du changement climatique, notamment à l’augmentation de la fréquence et de l’intensité des précipitations (en particulier les tempêtes et les charges de neige) ainsi qu’à l’augmentation de la croissance et de l’âge des arbres liés à l’augmentation des températures, ce qui entraîne une augmentation des quantités de bois mort. L’augmentation de la température due au changement climatique devrait faire en sorte que les arbres à feuilles caduques restent en feuilles plus longtemps, ce qui augmentera le risque de chute d’arbres et de dommages aux lignes électriques. Dans de nombreux cas, les efforts de câblage souterrain ont été alignés sur l’installation de câbles à fibres optiques par les entreprises de télécommunications, dans le cadre des efforts dits de «co-construction» pour la réduction des coûts. Elenia elle-même a pour objectif d’atteindre 75 % de câblage souterrain de son réseau d’ici 2028. Le câblage souterrain contribue à l’adaptation au changement climatique du système énergétique, ce qui se traduit par un approvisionnement énergétique sûr.
Description de l'étude de cas
Défis
L’effondrement des câbles électriques entraîne une perte temporaire d’énergie 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 (Rosteenoja et al., 2016). Les précipitations de neige peuvent s’accumuler sur les lignes aériennes causant des dommages, des bris et des pannes d’électricité. Que ce soit par un impact direct ou indirect (par exemple lors de la chute d’arbres), les tempêtes peuvent également causer des dommages aux 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 par des dommages aux lignes électriques. La chute des arbres, causée par plusieurs facteurs, y compris les vents forts, l’accumulation d’eau dans le sol (ce qui entraîne un déracinage plus facile), l’accumulation de neige ou l’éclairage, peut avoir le même résultat. On prévoit également que les changements climatiques entraîneront des arbres à feuilles caduques 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.
Objectifs
Afin de respecter les exigences de la loi finlandaise sur le marché de l’électricité et de s’adapter aux 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 s’est concentrée sur le développement de lignes de distribution résistantes 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 considérée. Actuellement, 41 % du câblage de l’entreprise est souterrain, avec un objectif de 75 % pour 2028.
Options d'adaptation mises en oeuvre dans ce cas
Solutions
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 creux renforcés de béton, placer les câbles dans des tunnels souterrains ou enterrer directement les câbles. En Finlande, la technique utilisée implique la construction de tranchées d’environ 0,45 m à 1 m de profondeur, le câblage étant ensuite enterré dans la couche du sol.
En plaçant le câblage sous terre, la plupart des conditions météorologiques défavorables auxquelles les infrastructures de transmission traditionnelles sont exposées au-dessus du sol peuvent être évitées. Il s’agit en grande partie des précipitations et des tempêtes de vent, qui peuvent causer des dommages aux lignes aériennes d’électricité soit directement ou indirectement par la chute d’arbres, ce qui entraîne des pannes de courant. Le câblage souterrain peut alléger le besoin d’investissements supplémentaires et plus fréquents dans l’entretien et la réparation des infrastructures de transport. Les avantages escomptés comprennent un approvisionnement en énergie plus sûr avec moins de pannes d’électricité liées aux conditions météorologiques, tout en réalisant des économies à long terme grâce à la réduction de l’entretien et des réparations.
Pertinence
Cas principalement développé et mis en œuvre en raison d’autres objectifs politiques, mais avec une prise en compte significative des aspects d’adaptation au changement climatique
Détails supplémentaires
Participation des parties prenantes
Les représentants d’Elenia ont suggéré que la construction de réseaux étanches aux intempéries était un processus à long terme nécessitant ouverture et 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 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 auprès des habitants de Ruovesi concernant le projet de câblage.
Elenia implique autant que possible les différentes parties prenantes dans les 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.
Facteurs de réussite et facteurs limitants
Le principal facteur de succès pour le 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 des populations par le biais d’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 en raison des inondations et des mouvements des sols liés aux glissements de terrain, ces risques restent jusqu’à présent hypothétiques. 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 excavateurs 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, avec des zones rurales à suivre.
Coûts et bénéfices
En Finlande, les investissements prévus par Elenia pour 2018 s’élèvent à 140 millions d’euros. Les coûts les plus importants sont liés à l’installation, dont une partie importante est consacrée à l’excavation. Elenia vise à minimiser les coûts en s’associant à des entreprises de télécommunications pour des efforts conjoints d’excavation, dans la mesure du possible. La septième communication dela Finlande à la CCNUCC estime que le total des investissements dans les réseaux de distribution nécessaires pour assurer la sécurité de l’approvisionnement (y compris par câblage souterrain) s’élèvera à 2 800 millions d’euros.
Les avantages, bien qu’ils ne soient pas quantifiés à ce stade, impliqueront un approvisionnement énergétique plus sûr, ainsi que des travaux d’excavation et d’installation pendant la période requise. En outre, il y a 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 les incendies et les chocs associés aux 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 à l’étude.
Aspects légaux
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 d’autres zones. Cette législation résulte de l’histoire de la Finlande de problèmes de pannes d’électricité graves 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 comment 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 plutôt toutes les entreprises d’électricité du pays la prennent dûment en considération, ce qui montre des changements importants dans le secteur.
Temps de mise en œuvre
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 de la progression vers l’objectif de 75 % d’ici 2028. Le délai de mise en œuvre d’un projet particulier varie entre plusieurs mois et plusieurs années, en fonction notamment de la zone couverte et de la longueur des câbles (de quelques kilomètres à plusieurs centaines de kilomètres). Un projet de câblage souterrain typique prend 1-2 ans, la première année étant normalement consacrée à la sélection et à la conception des projets, et la deuxième année implique la construction, la mise en service et la documentation.
Durée de vie
Il est difficile d’établir la durée de vie exacte des câbles souterrains qu’Elenia est en train d’installer, car aucun n’a encore atteint leur fin de vie. On estime que la durée de vie technique des câbles souterrains se situe entre 50 ans et 70 ans. La durée de vie réglementaire ou économique peut être légèrement plus courte.
Informations de référence
Contacter
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
Sites Internet
Référence
Publié dans Climate-ADAPT Nov 22 2022 - Dernière modification dans Climate-ADAPT Apr 18 2024
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