Comme je l'ai évoqué dans mon précédent article de blog (Les réseaux électriques dans un monde en mutation – Introduction), notre réseau électrique est soumis à des contraintes considérables. Entre le changement climatique, les interférences physiques et une demande en électricité en constante augmentation, le réseau électrique américain est confronté à des défis sans précédent.
L'une des questions les plus urgentes en matière de sécurité du réseau électrique concerne les actes de violence physique. En général, on n'envisage les attaques contre le réseau électrique qu'en temps de guerre. Prenons par exemple le conflit entre l'Ukraine et la Russie. Lors d’une attaque, 60 postes de transformation ont été mis hors service sur le réseau électrique ukrainien, privant d’électricité plus de 250 000 citoyens. Ce chiffre peut sembler choquant, mais il est insignifiant comparé à un rapport de la Commission fédérale de régulation de l’énergie (FERC) indiquant que si seulement neuf postes de transformation clés étaient pris pour cible et mis hors service sur le réseau électrique américain, l’ensemble du pays pourrait se retrouver sans électricité.
Cette statistique n’est d’ailleurs pas purement théorique : en 2013, un groupe inconnu a attaqué la sous-station Metcalf de PG&E, près de San José. Sur les 24 transformateurs de la station, 17 ont été touchés et mis hors service avec une précision redoutable. Heureusement, cette attaque n’a pas réussi à priver d’électricité des zones importantes (à l’exception de quelques quartiers situés à proximité immédiate de la sous-station), comme la Silicon Valley, car l’alimentation a été redirigée depuis d’autres centrales électriques ; elle démontre toutefois à quel point la sécurité du réseau électrique est insuffisante.
Le plus inquiétant, c'est que ces attaques sont de plus en plus fréquentes. Un reportage récent de l'émission « 60 Minutes » (« Le réseau électrique américain est-il sûr ? ») indique que 38,7 % des coupures de courant sont dues à une forme d'intervention physique, comme des actes de vandalisme dans les centrales électriques.
Outre les actes de violence délibérés contre le réseau électrique, la demande en électricité, qui ne cesse de croître, exerce également une pression considérable sur le secteur. Les bornes de recharge pour véhicules électriques constituent l’un des principaux facteurs à l’origine de cette situation. La plupart des installations domestiques utilisent des chargeurs de niveau 1 (120 V), tandis que les bornes publiques dédiées utilisent le niveau 2 (240 V). Bien que cela représente déjà une charge importante, les entreprises envisagent de passer prochainement à la recharge en courant continu de niveau 3, qui utilise une tension impressionnante de plus de 400 V à plus de 100 A. Dans ces conditions, la charge qu’un véhicule électrique en recharge impose au réseau équivaut à celle de 10 sèche-linge électriques. Si les stations commençaient à utiliser cette technologie, la charge sur le réseau ferait presque double, provoquant des baisses de tension ou des coupures de courant dans tout le pays. L’autre problème auquel nous sommes confrontés avec les véhicules électriques est la transition rapide imposée des voitures à moteur à combustion vers les véhicules électriques. Si toutes les voitures actuellement en circulation étaient des véhicules électriques, nous aurions besoin d’une puissance disponible trois fois supérieure à celle dont nous disposons actuellement. Notre réseau n’est tout simplement pas conçu pour supporter une telle charge.
Les cryptomonnaies constituent un autre facteur majeur de l’augmentation de la demande de notre génération. Le processus de création de ces monnaies repose sur la mise en place d’ordinateurs chargés de résoudre des équations mathématiques très complexes qui servent de cryptage afin de garantir que le réseau ne soit pas piraté. De par la nature même de leur fonctionnement, ces ordinateurs consomment des quantités astronomiques d’énergie. La coopérative électrique du comté de Rayburn, basée au Texas, indique que les deux plus grandes « fermes de minage » de sa zone d’activité, qui couvre 16 comtés, sont implantées sur des terres de ranch et consomment chacune suffisamment d’électricité pour alimenter 60 000 foyers texans. Cette augmentation spectaculaire implique qu’il faudra plus de 40 millions de dollars pour moderniser les infrastructures électriques de la région afin de prendre en charge les activités liées aux cryptomonnaies. Ce phénomène s’observe également dans d’autres États. À New York, les activités liées aux cryptomonnaies ont coûté aux particuliers et aux professionnels un total de 250 millions de dollars, selon une étude réalisée en 2021 par l’université de Californie à Berkeley.
Le changement climatique est une autre cause de dégradation du réseau électrique. L’exemple le plus flagrant de l’impact d’une catastrophe climatique sur le réseau électrique ces dernières années est la tempête de verglas au Texas. Un froid inattendu et l’accumulation de glace ont provoqué des pannes dans plusieurs zones d’alimentation du réseau texan, privant d’électricité plus de 10 millions de personnes et entraînant la mort de près de 250 personnes. Le vortex polaire de 2014 en est un autre exemple. Outre les effets physiques de ces conditions sur le réseau, dans les deux cas, le froid extrême a entraîné une demande électrique record, provoquant des coupures de courant simultanées dans plusieurs zones desservies. Ces événements sont de plus en plus fréquents et pourraient s’avérer encore plus dévastateurs qu’auparavant.
Aujourd’hui, même si ces faits laissent présager un avenir proche marqué par une pénurie d’électricité et une vision dystopique, il reste peut-être encore de l’espoir grâce au déploiement de micro-réseaux et d’autres équipements liés aux énergies renouvelables, que ce soit à l’échelle des particuliers, des industries ou du réseau électrique. Rendez-vous la semaine prochaine pour le troisième volet de cette série consacré à ces technologies et au rôle qu’elles joueront dans la sauvegarde de notre réseau électrique.
Continue à briller,
Eric
