Inertie (du réseau)
Énergie cinétique stockée dans les alternateurs et moteurs tournant en synchronisme, qui s’oppose aux variations brusques de la fréquence du réseau.
L’inertie du réseau correspond à l’énergie de rotation stockée dans les turbines, alternateurs et gros moteurs qui tournent en synchronisme avec le réseau. Quand une grosse centrale déclenche, cette énergie est libérée automatiquement en quelques millisecondes : elle ralentit la chute de la fréquence et laisse le temps au réglage de fréquence d’agir.
La constante d’inertie H, en secondes, est l’énergie cinétique stockée divisée par la puissance nominale. Valeurs typiques : turbines à vapeur 4 à 9 s, turbines à gaz 3 à 7 s, groupes hydrauliques 2 à 4 s. L’inertie d’un système s’exprime généralement en GW·s ou MW·s.
Les éoliennes et le photovoltaïque se raccordent par des onduleurs et n’apportent pas d’inertie par nature. À mesure qu’ils remplacent les centrales synchrones, l’inertie du système baisse et la vitesse de variation de la fréquence (RoCoF) après une perturbation augmente. Le gestionnaire britannique NESO a fixé un niveau minimal d’inertie d’environ 102 à 120 GW·s et achète cette inertie sur des marchés de stabilité ; le réseau irlandais plafonne la part instantanée de production non synchrone (SNSP), relevée à 75 % en 2023 (EirGrid).
Parmi les solutions : les compensateurs synchrones (alternateurs qui tournent sans combustible, parfois couplés à des volants d’inertie), les onduleurs grid-forming qui fournissent une inertie synthétique ou virtuelle à partir de batteries, la réponse rapide en fréquence des BESS, et des réglages de protection tolérants au RoCoF (souvent 1 Hz/s).
Termes associés
Tous les termes →- Fréquence du réseau
Rythme auquel le courant alternatif change de sens sur un réseau électrique, 50 Hz ou 60 Hz, qui reflète l’équilibre instantané entre production et consommation.
- Réglage de fréquence (frequency response)
Variation automatique de la production ou de la consommation qui stoppe puis corrige un écart de fréquence après un déséquilibre soudain sur le réseau.
- Onduleur formant le réseau (grid-forming)
Onduleur qui fixe lui-même sa référence de tension et de fréquence et se comporte comme une source de tension capable de stabiliser des réseaux faibles et de fournir une inertie synthétique.
- Énergies renouvelables variables (EnRV, VRE)
Production renouvelable dont la puissance varie avec la météo et l’heure de la journée, principalement l’éolien et le photovoltaïque, et qui n’est pas entièrement pilotable.
- Services système (services auxiliaires)
Services, au-delà de la fourniture d’énergie, que les gestionnaires de réseau achètent pour garder le système stable et sûr : réserves de fréquence, réglage de tension, reconstitution du réseau.
- BESS (système de stockage d’énergie par batterie)
Installation de batteries complète, raccordée au réseau ou à un site, qui comprend les cellules, la gestion de batterie, la conversion de puissance, la gestion thermique et le contrôle-commande.