Résoudre les problèmes de qualité de l’énergie dans les réseaux électriques russes

Résoudre les problèmes de qualité de l'énergie dans les réseaux électriques russes

La qualité de l'énergie électrique dans les réseaux électriques russes ne répond pas aux normes réglementaires établies, ce qui entraîne des défis importants dans divers secteurs de la société. Les pertes économiques comptent parmi les conséquences les plus graves. À mesure que l’économie numérique évolue, les exigences en matière de qualité de l’énergie s’intensifient en raison du recours croissant à des équipements électroniques sensibles. Cet article examine l'évolution historique de la gestion de la qualité de l'énergie en Russie, en mettant en évidence trois phases clés : avant la loi fédérale « sur l'industrie de l'énergie électrique », après son adoption et après l'introduction par le gouvernement russe de l'initiative d'économie numérique. Enfin, des recommandations sont formulées pour établir un système complet de gestion de la qualité de l’énergie, adapté aux réseaux électriques intelligents modernes et aux exigences de l’économie numérique.

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1. Introduction

L'énergie électrique fait partie intégrante de tous les aspects de la vie moderne. Le décret n° 1013 (1997) du gouvernement russe classe l'énergie électrique parmi les produits nécessitant une certification obligatoire. En raison de la nature simultanée de sa production, de son transport et de sa consommation, la qualité de l’énergie a un impact significatif sur la vie quotidienne et la productivité industrielle.

La Russie a été pionnière en matière de normes mondiales de qualité de l'énergie en introduisant GOST 13109-67 en 1968. Cette norme a marqué le début d'une réglementation formalisée de la qualité de l'énergie, soulignant le rôle essentiel du maintien d'une énergie électrique de haute qualité. Cependant, les normes actuelles GOST 32144-2013 montrent que les réseaux russes échouent souvent, ce qui entraîne une augmentation des coûts d'exploitation, des dommages aux équipements et une durée de vie réduite. La prolifération d’appareils électroniques nécessitant une alimentation de haute qualité exacerbe ces problèmes, contribuant ainsi à accroître l’instabilité des réseaux.

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2. Développement historique de la qualité de l'énergie en Russie

Phase 1 : Avant 2003

Au cours de cette phase initiale, garantir la qualité de l’énergie était considéré comme essentiel à l’efficacité opérationnelle du secteur de l’énergie électrique. La recherche a démontré que les écarts de tension et de fréquence affectaient gravement les performances des équipements, ce qui a conduit à la publication de GOST 13109-67 en 1968. Des mises à jour ultérieures en 1989 (GOST 13109-87) et 1999 (GOST 13109-97) ont affiné les paramètres techniques, appuyés par des documents réglementaires détaillés. et les mécanismes économiques qui encouragent le respect des obligations.

Phase 2 : 2003-2017

L'adoption de la loi fédérale sur l'industrie de l'énergie électrique en 2003 a fragmenté le système énergétique unifié de la Russie en entités plus petites. Cette restructuration a dilué la gestion de la qualité de l’électricité, les entreprises décidant indépendamment si elles devaient y remédier. L’absence de mécanismes d’application de la législation a conduit à des violations généralisées des normes de qualité de l’électricité, malgré les efforts continus visant à mettre à jour les réglementations techniques et les technologies de surveillance.

Phase 3 : 2017 à aujourd'hui

L’introduction par le gouvernement russe de l’initiative d’économie numérique en 2017 a mis en évidence la nécessité d’une gestion plus stricte de la qualité de l’énergie. Le décret gouvernemental n° 2425 (2021) a renforcé la conformité avec GOST 32144-2013, tandis que des modifications de la loi fédérale « sur l'industrie de l'énergie électrique » sont entrées en vigueur en 2023, introduisant des obligations légales pour les fournisseurs d'électricité de garantir une énergie électrique conforme aux normes.

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3. Conséquences d'une mauvaise qualité d'alimentation

Une faible qualité d’énergie entraîne des répercussions techniques et économiques importantes :

- Dommages à l'équipement : une tension non sinusoïdale entraîne des pannes d'équipement. Par exemple, les pannes de moteurs asynchrones dans la région de Transbaïkalie ont été attribuées à une asymétrie de tension, entraînant des remplacements coûteux et des temps d'arrêt.

- Pertes économiques : une usine d'embouteillage d'eau à Irkoutsk a signalé des composants électroniques endommagés en raison de distorsions de tension, soulignant à quel point la mauvaise qualité de l'énergie perturbe les opérations industrielles et entraîne des dommages économiques substantiels.

- Gaspillage d'énergie : les courants harmoniques augmentent les pertes de puissance et d'énergie dans les réseaux électriques, ce qui dégrade l'efficacité et augmente les coûts d'exploitation.

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4. Solutions proposées pour la gestion de la qualité de l'énergie

Pour améliorer la qualité de l'électricité russe, un système de gestion solide doit être établi, englobant des cadres techniques, réglementaires et économiques. Les principales recommandations incluent :

4.1 Création d'une agence de gestion de la qualité de l'énergie

Le rétablissement d’une agence dédiée, semblable à l’ancien Gosenergonadzor, centraliserait la surveillance et renforcerait l’application de la réglementation. Cette agence garantirait la conformité, mènerait des inspections et résoudrait les différends liés aux violations de la qualité de l’électricité.

4.2 Renforcement des cadres juridiques et réglementaires

Des normes obligatoires de qualité de l’énergie doivent être intégrées dans la législation nationale. Les dispositions légales devraient définir les droits et responsabilités des producteurs, des fournisseurs et des consommateurs d’électricité, établissant la responsabilité en cas de non-conformité. Des sanctions claires devraient être définies en cas de perturbation du réseau.

4.3 Mise à jour des normes techniques et des normes de conception

Les normes existantes devraient être révisées en fonction des progrès technologiques actuels. Les réglementations doivent couvrir les émissions d’harmoniques, l’asymétrie de tension et les interharmoniques. Les considérations relatives à la qualité de l’énergie doivent être intégrées dès le départ dans la conception des systèmes électriques afin d’éviter de futurs problèmes.

4.4 Introduction d'incitations et de sanctions économiques

Un mécanisme économique devrait être introduit, appliquant une tarification dynamique basée sur les niveaux de qualité de l’électricité. Les consommateurs responsables de la dégradation de la qualité de l’électricité devraient se voir imposer des sanctions financières, tandis que ceux qui maintiennent des normes de qualité élevées devraient bénéficier de réductions tarifaires.

4.5 Mise en œuvre de solutions technologiques avancées

Les technologies avancées telles que les filtres de puissance actifs, les compensateurs statiques VAR et les dispositifs de surveillance intelligents devraient être largement déployées. Ces outils peuvent s'adapter de manière dynamique aux conditions changeantes du réseau, garantissant ainsi une amélioration continue de la qualité de l'énergie.

4.6 Développement de systèmes de surveillance et de gestion de données en temps réel

Un système de surveillance national devrait être établi pour suivre en permanence les indicateurs de qualité de l’électricité. Les données en temps réel permettraient aux opérateurs d'évaluer les performances du réseau, d'identifier les problèmes émergents et d'optimiser les calendriers de maintenance.

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L'amélioration de la qualité de l'électricité dans les réseaux électriques russes est essentielle pour soutenir l'économie numérique et réduire les pertes économiques. La mise en place d’un système complet de gestion de la qualité de l’énergie nécessite une combinaison de normes techniques actualisées, de réformes juridiques, d’incitations économiques et de solutions technologiques modernes. En tirant les leçons des expériences passées et en tirant parti des innovations actuelles, la Russie peut construire un système électrique résilient et efficace qui répond aux exigences d’un monde qui se numérise rapidement.