Révèle en exclusivité le passé et le présent de l'ultra-haute tension chinoise (premier semestre)

Dans un contexte mondial marqué par l'absence de normes, d'expérience et d'équipements, la Chine a réussi à passer du statut de pays « démarré de zéro » à celui de « grand pays doté d'équipements importants », de « créé en Chine » à « leader chinois », de « équipements chinois » à « équipements mondiaux ». On peut dire que la construction du réseau électrique UHT est la réalisation majeure la plus difficile, la plus innovante et la plus ambitieuse de l'histoire du développement énergétique de mon pays. C'est également une étape importante dans le développement du secteur électrique en Chine et dans le monde.

Dans le contexte du pic d'émissions de carbone et de la neutralité carbone, le réseau électrique UHT est devenu l'artère principale du transport énergétique chinois, permettant de « transmettre l'électricité d'ouest en est, l'énergie du nord au sud, l'eau et le feu se complétant, et l'éolien et le solaire se complétant », ce qui freine le développement de l'énergie et de l'électricité. Ces contradictions profondes ont permis une transformation fondamentale de l'énergie, passant d'un équilibre local à une allocation à grande échelle, et ont efficacement favorisé une transition propre et bas carbone.

Fin 2020, la Chine avait achevé 35 projets UHV, dont « 14 lignes UHV, 16 lignes UHV » et « 2 lignes UHV, 3 lignes UHV » en construction. La longueur totale des lignes UHV en exploitation et en construction s'élève à 48 000 kilomètres.

« Maintenant que le travail sur l'UHV a été couronné de succès, on dit que je suis le “père de l'UHV”. Je pense que ce devrait être la “perte de l'UHV”, le gagnant ou le perdant. Au fil des ans, j'ai été marqué par de nombreuses blessures à cause de mon insistance à pratiquer l'UHV. Qui peut me dire cela ? », a déclaré avec émotion Liu Zhenya, ancien président de la State Grid Corporation of China et président de l'Organisation mondiale pour le développement et la coopération de l'Internet énergétique.

À l'avenir, la construction d'un Internet mondial de l'énergie, dont le réseau UHT servira de base, favorisera le développement de bases mondiales d'énergie propre, l'interconnexion des réseaux électriques de différents continents et pays, le développement intégré des « trois réseaux » : réseau énergétique, réseau de transport et réseau d'information, et apportera des solutions aux contraintes de ressources et aux problèmes environnementaux. Pour relever les défis mondiaux tels que la pollution, le changement climatique, la pauvreté et les maladies, nous ouvrirons de nouvelles voies et apporterons de nouvelles contributions au développement durable de la société humaine.

Fin 2004, Liu Zhenya, à la tête de la State Grid Corporation of China depuis deux mois, et les principaux dirigeants de la Commission nationale du développement et de la réforme de l'époque ont assisté à la réunion de synthèse d'acceptation du projet de transport d'électricité à courant continu des Trois Gorges et du Guangdong. Dans le minibus roulant à toute vitesse, Liu Zhenya était profondément préoccupé par la situation actuelle de pénurie d'électricité en Chine. L'approvisionnement national en électricité « a sérieusement entravé le développement économique ».

Le transport du charbon à grande échelle et sur de longues distances a toujours été le principal mode de répartition des ressources énergétiques en Chine. Plus de 701 TP3T de la nouvelle capacité de transport ferroviaire sont utilisés pour le transport du charbon. Au début du siècle, mon pays comptait une centrale électrique tous les 30 kilomètres le long du fleuve Yangtsé. Les émissions annuelles de dioxyde de soufre dans la région du delta du Yangtsé atteignaient 45 tonnes par kilomètre carré, soit 20 fois la moyenne nationale. Cette situation est indissociable de la répartition inverse des ressources et de la charge de la Chine. 761 TP3T du charbon chinois, 801 TP3T de l'énergie éolienne et 901 TP3T de l'énergie solaire sont répartis dans l'ouest et le nord, 801 TP3T de l'énergie hydraulique dans le sud-ouest, et plus de 701 TP3T de la consommation d'électricité est concentrée dans les régions de l'est et du centre. Les zones riches en énergie sont éloignées de ces régions. Le centre de demande se trouve à environ 1 000 à 4 000 kilomètres.

En réponse aux questions des principaux dirigeants de la Commission nationale du développement et de la réforme sur les solutions, Liu Zhenya, qui se qualifie lui-même de « leader de la classe des électriciens », a eu une « idée intelligente » : construire une « autoroute électrique » – un réseau électrique à très haute tension, pour inverser complètement le problème à long terme du développement énergétique de la Chine limité par la capacité de transport du charbon.

La technologie UHT (Ultra Haute Tension) désigne une technologie de transmission de 1 000 kV CA et ±800 kV CC. Elle présente de nombreux avantages, tels qu'une longue distance de transmission, une grande capacité, un rendement élevé, de faibles pertes, un faible coût unitaire et un encombrement réduit. Elle peut ainsi résoudre efficacement les problèmes d'approvisionnement énergétique, notamment la sécurité du réseau électrique existant et les risques environnementaux.

Comment résoudre fondamentalement les contradictions entre les ressources limitées en énergie fossile et la croissance rapide de la demande, les contraintes de transport du charbon et de l’électricité et les capacités insuffisantes d’allocation des ressources énergétiques, ainsi que les difficultés de développement et de consommation d’énergie propre ?

Liu Zhenya a décrit ainsi la genèse du concept UHV : « Avant 2000, je travaillais dans le Shandong. À cette époque, les centrales étaient construites partout où il y avait une pénurie d'électricité. On ne tenait pas compte du réseau électrique et on se demandait rarement s'il y avait du charbon ou si la capacité de transport était suffisante. En 2000, lorsque je suis arrivé à Pékin et que j'ai examiné les ressources énergétiques, l'offre et la demande d'électricité de mon pays d'un point de vue plus global, j'ai réalisé que le modèle de développement électrique équilibré localement était la cause profonde de la pénurie persistante de charbon et de transport d'électricité dans mon pays, ainsi que des pénuries d'électricité périodiques et saisonnières. Pour résoudre fondamentalement ce problème, nous devons développer un réseau électrique doté d'une plus grande capacité de transport, d'une plus grande distance de transmission et d'une tension plus élevée, améliorer la « capacité de transport » du réseau électrique et, un jour, être en mesure de distribuer l'électricité à l'échelle nationale. »

En fait, Liu Zhenya, qui venait de prendre la tête de la State Grid Corporation of China, a proposé le développement de l'ultra-haute tension lors de la première réunion du parti qu'il présidait. À l'issue de cette réunion, la State Grid Corporation of China a soumis au pays un document sur le développement de l'ultra-haute tension. Le développement de l'ultra-haute tension en Chine a officiellement commencé.

Si l'on remonte encore plus loin, la confiance de Liu Zhenya vient du fait que le besoin de la Chine en matière de niveaux de tension plus élevés était déjà abordé dans sa thèse de doctorat.

L'idée brillante du transport UHT, qui germait dans l'esprit de Liu Zhenya depuis de nombreuses années, a impressionné tout le monde. Lors de la réunion de synthèse d'acceptation du projet de transport CC des Trois Gorges-Guangdong, ce jour-là, ils ont déclaré que le transport UHT était « une bonne idée et une méthode efficace pour résoudre les problèmes énergétiques ». , devrait être « étudié et pris en compte dans la planification énergétique ».

Après la Fête du Printemps 2005, la State Grid Corporation of China a lancé une étude de faisabilité. Le 16 février, la Commission nationale du développement et de la réforme a publié un document (Bureau national du développement et de la réforme de l'énergie [2005] n° 282) proposant de « lancer des travaux de recherche préliminaires sur les technologies de transport UHT de mon pays en courant alternatif de 1 million de volts et en courant continu de plus ou moins 800 000 volts ». Le 21 mars, les dirigeants du Conseil des affaires d'État ont présidé la réunion, et Liu Zhenya a présenté un rapport. Le compte rendu de cette réunion (Guoyue [2005] n° 21) a clairement convenu de développer les réseaux électriques UHT et d'intégrer l'UHT au plan national d'équipement majeur.

Après de nombreuses années de planification, la construction de l'UHV a accéléré. Mais peu après l'approbation du développement de l'UHV par les dirigeants du Conseil d'État, une voix d'opposition s'est également fait entendre.

En mai 2005, un rapport intitulé « Problèmes et suggestions concernant le développement des réseaux électriques UHT » a été soumis au Conseil d'État. Il s'interroge sur la nécessité et la sécurité de construire un réseau électrique de 1 000 kilovolts en plus du réseau existant de 500 kilovolts.

Trois jours plus tard, le Conseil d'État a demandé à la Commission nationale du développement et de la réforme d'organiser des discussions d'experts. Un long « débat » sur l'UHV a alors commencé.

Du 21 au 23 juin 2005, la Commission nationale du développement et de la réforme a organisé un séminaire sur les technologies de transmission UHT à Beidaihe. Les matériaux de démonstration exposés sur place mesuraient un demi-mètre d'épaisseur. « Plus de 200 personnes y ont assisté, dont des experts en électricité et en équipements électriques. »

Les questions posées par les experts portent principalement sur quatre aspects : la comparaison du transport du charbon et de l'électricité, l'économie de l'UHV, la sécurité et l'impact environnemental électromagnétique.

En fait, par rapport à la transmission CA ultra-haute tension de 500 kV, la distance de transmission CA UHV de 1 000 kV est augmentée de 2 à 3 fois, la capacité de transmission est augmentée de 4 à 5 fois, la perte de transmission n'est que de 1/3 et la largeur du couloir n'est que de 1/3, le coût unitaire n'est que de 70%.

Par rapport à la transmission UHV DC ±500 kV, la distance de transmission de ±800 kV et ±1100 kV UHV DC a augmenté respectivement de 2 à 3 fois et de 5 à 6 fois, et la capacité de transmission a augmenté de 2 à 3 fois et de 4 à 5 fois, la perte de transmission est inférieure à 1/2, 1/4, la largeur du couloir de capacité unitaire est seulement de 65%, 55%, et le coût unitaire est seulement de 65%, 40%.

Par rapport au transport du charbon, l'électricité provenant des grandes bases de production d'électricité au charbon dans la partie nord de l'ouest est transportée vers les centres de charge dans la partie est et centrale par UHV, et le prix de l'électricité du réseau est de 0,06 à 0,13 yuan/kWh inférieur au prix de référence de l'électricité du réseau local au charbon.

De plus, les indicateurs d’environnement électromagnétique des projets de transmission UHV répondent tous aux normes nationales et le bruit est nettement inférieur à celui des projets de transmission 500 kV.

Depuis la mise en service du premier projet UHT de mon pays en 2009, mon pays a construit 30 projets UHT CA et CC, garantissant pleinement la sécurité de l'UHT. Grâce au soutien solide du réseau électrique UHT, mon réseau électrique est actuellement le seul réseau électrique de très grande taille au monde à n'avoir jamais connu de pannes de courant de grande ampleur.

Lors de la réunion, la plupart des participants se sont déclarés favorables à la mise en œuvre de l'UHV. Même si certains ont soulevé des points nécessitant des améliorations ou une attention particulière, ils ont globalement approuvé la proposition. La State Grid Corporation of China a déclaré que « les conditions nécessaires à la construction de projets de démonstration sont déjà réunies et il est recommandé que ces projets soient approuvés dès que possible ».

Fin septembre 2005, le rapport de faisabilité du projet de démonstration de test UHV 1000 kV AC dans le sud-est du Shanxi-Nanyang-Jingmen a obtenu avec succès l'approbation nationale.

Après la conférence de Beidaihe, le développement de l'UHV ne s'est pas déroulé sans heurts et certaines institutions et certains personnels ont à nouveau exprimé des opinions différentes.

Le 31 octobre 2005, la Commission nationale du développement et de la réforme a tenu sa deuxième réunion de manifestation et a spécialement invité ceux qui s'opposaient à l'UHV à y assister.

La réunion a invité d'anciens dirigeants tels que l'ancien ministre de l'Énergie électrique Shi Dazhen et l'ancien vice-ministre de l'Énergie électrique Lu Yanchang. Les experts participants ont rédigé des avis écrits et signé leurs noms.

Après les deux réunions, les objections portaient toujours sur des questions telles que la sécurité, l'économie et la fiabilité de l'UHT, en particulier l'application de la technologie UHT à courant alternatif et la sécurité du réseau électrique synchrone à courant alternatif qui en résulte, ainsi que sur celle des grands réseaux électriques. Les avis divergent. Après la Fête du Printemps de 2006, certains ont de nouveau proposé d'examiner attentivement le développement de la technologie UHT.

L’UHV est devenu un sujet sensible et a commencé à tomber dans le « cercle étrange » de « pétition d’experts – rapport de la State Grid Corporation of China – manifestation du gouvernement – nouvelle pétition d’experts – nouveau rapport de la State Grid Corporation of China – nouvelle manifestation du gouvernement ».

Plus tard, Zhang Guobao, ancien directeur adjoint de la Commission nationale du développement et de la réforme et ancien directeur de l'Administration nationale de l'énergie, a rappelé dans son livre « Un fil bleu » : « À cause de trop nombreux litiges, la construction du UHV a été retardée. » « Ne parlez pas de Liu Zhenya, les gens comme nous sont épuisés physiquement et mentalement. En fait, ce n'est pas terrible de se disputer, mais se contenter de se disputer sans prendre de décision pose problème. »

Le 27 novembre 2006, la State Grid Corporation of China a organisé un séminaire international sur la technologie de transmission UHT. Lors de cette réunion, Koval, alors secrétaire général de la Conférence internationale sur les grands réseaux électriques, a estimé que le développement de l'UHT ne posait aucun problème de faisabilité technique. À l'époque, les avis étaient relativement unanimes sur l'opportunité de développer la technologie UHT.

Cependant, malgré le fait que le premier projet UHV fonctionne en toute sécurité depuis plus de cinq ans et que de nombreux projets UHV ultérieurs ont été achevés et exploités en toute sécurité, certaines personnes continuent de le remettre en question.

À cette fin, en mars 2014, le Comité national de la Conférence consultative politique du peuple chinois a organisé une enquête spéciale. Le 15 mai, le Comité national de la Conférence consultative politique du peuple chinois a tenu un symposium bimensuel afin d'étudier les principaux enjeux liés au développement de l'UHT. Lors de cette réunion, la State Grid Corporation of China a présenté un rapport complet et systématique sur des questions majeures, telles que la nécessité de développer la technologie UHT, la nécessité de construire un réseau électrique synchrone « Trois Chine » et la nécessité pour les réseaux UHT de coordonner le développement du courant alternatif et du courant continu. Cette réunion a grandement favorisé le développement de l'UHT, mais les opposants initiaux ont persisté.

Quoi qu'il en soit, le Comité national de la Conférence consultative politique du peuple chinois, la Conférence de Beidaihe, la réunion de la Commission nationale du développement et de la réforme et la Conférence internationale sur l'UHV sont tous des débats idéologiques inévitables dans l'histoire du développement de l'UHV en Chine.

Le dilemme de la « libération idéologique ». Dans le processus de développement de l'UHV, le principal problème rencontré est d'abord d'ordre idéologique.

Le secteur énergétique chinois s'est habitué depuis des décennies à suivre l'exemple des pays développés d'Europe et des États-Unis. Certains ont des idées préconçues et pensent que les étrangers ne peuvent pas y parvenir, et que les Chinois non plus.

Mais il semble que, quel que soit le développement de l'UHT, il ne réveillera jamais ceux qui font semblant de dormir. Par conséquent, à chaque étape du développement de l'UHT, des voix différentes se font toujours entendre. Au début, certains ont avancé que notre pays n'avait pas besoin de l'UHT et que les niveaux de tension existants pouvaient répondre aux exigences ; plus tard, il a également été souligné que la technologie de base de l'UHT ne pouvait être maîtrisée par les Chinois et que les équipements clés ne pouvaient être fabriqués ; pendant la phase de construction du projet, il a été souligné que le problème de l'environnement électromagnétique était insoluble ; après sa mise en service, il a été souligné que les équipements manquaient de fiabilité et que le réseau électrique était dangereux et peu rentable. Après que de nombreux projets eurent fonctionné de manière sûre et stable pendant de nombreuses années, il a également été souligné que l'UHT CA n'était pas nécessaire et que seul l'UHT CC était nécessaire. Les débats se sont intensifiés. Comme l'a déclaré Shi Dazhen, ancien ministre de l'Énergie électrique : « Si nous nous en tenons aux anciennes idées, personne ne progressera. J'espère simplement que certains se réveilleront plus tôt. »

Deux jours avant le Nouvel An 2006, la technologie de transmission UHT a été officiellement incluse dans le Plan national de développement scientifique et technologique à moyen et long terme (2006-2020). Cependant, certains ont souligné que le plan ne mentionnait pas le niveau de tension et n'indiquait pas clairement qu'il s'agissait d'ultra haute tension.

À ce propos, Zhang Guobao se souvient : « Certains ont dit que le plan ne précisait pas le niveau de tension et ne mentionnait pas l’ultra-haute tension. Plus tard, je l’ai parcouru et c’était clairement indiqué. Le courant continu est de ± 800 kilovolts et le courant alternatif de 1 000 kilovolts. Je pense que le développement de l’ultra-haute tension fait toujours l’objet d’un consensus parmi la plupart des chercheurs scientifiques et technologiques. »

Afin de réagir activement, la State Grid Corporation of China a signalé à plusieurs reprises au Conseil d'État et rédigé de nombreux rapports, expliquant qu'il n'existe aucun lien inéluctable entre le niveau de tension et la taille du réseau électrique et la sécurité. La clé pour garantir la sécurité du réseau électrique réside dans le développement, l'applicabilité et le niveau de gestion opérationnelle de sa structure et de ses moyens techniques.

Afin de comprendre pleinement le développement de l'ultra-haute tension, la State Grid Corporation of China a mobilisé des experts pour mener des inspections sur le terrain au Japon, en Russie et dans d'autres pays. En 2005, lors de son inspection au Japon, Liu Zhenya s'est même arrêté et a gravi la montagne pour écouter le bruit des lignes ultra-haute tension. À cette époque, le Japon construisait des lignes de transport ultra-haute tension, mais elles fonctionnaient toujours à une tension réduite de 500 kV. Trois transformateurs monophasés, fabriqués par Hitachi, Toshiba et Mitsubishi, étaient constamment alimentés pour les essais de fonctionnement à la station d'essai ultra-haute tension. Lors d'une inspection en Russie, j'ai constaté que les commutateurs ultra-haute tension développés sous l'ex-Union soviétique présentaient jusqu'à 12 fractures (les commutateurs ultra-haute tension chinois en présentent généralement deux), ce qui les rendait encombrants et rugueux. Cette limitation était également due à la technologie et aux matériaux de l'époque.

Après inspection, les développements UHV étrangers sont soit encore au stade de la recherche, soit il n'y a pas d'exploitation commerciale pour des raisons techniques ou économiques.

« À cette époque, j'ai constaté que les projets UHV du Japon et de la Russie étaient tous deux infructueux. J'étais sous pression. Mais pour le développement national, quel que soit le risque, nous devions faire de ces projets UHV une réussite. » Des années plus tard, Liu Zhenya utilisait les deux mots « peur ». Un seul mot suffit pour décrire ce parcours.

Bien que le processus d'émancipation idéologique soit ardu, sans émancipation, il est impossible de promouvoir le développement innovant de l'UHV. Le meilleur moyen d'apaiser la controverse est évidemment de la démontrer par des faits. Comme l'a déclaré Shi Dazhen, ancien ministre de l'Énergie électrique, en 2015, le débat national sur l'UHV n'est pas encore clos, mais les résultats concrets obtenus au cours de la dernière décennie ont prouvé que, malgré les divergences d'opinions, l'UHV est une voie à suivre.

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