Le réseau électrique américain compte des centaines de milliers de kilomètres de lignes électriques à haute tension et des millions de kilomètres de lignes électriques à basse tension. Crédit :EIA
La bonne nouvelle lorsque l'ouragan Ida s'est abattu sur la Louisiane le 29 août 2021, c'est que les digues ont résisté, en particulier celles qui ont été renforcées après que l'ouragan Katrina a inondé la Nouvelle-Orléans en 2005. La mauvaise nouvelle :dans de nombreux endroits, les systèmes électriques sont tombés en panne. Près de cinq jours plus tard, plus de 80 % des clients de la Nouvelle-Orléans étaient toujours dans le noir, sous une chaleur étouffante.
L'électricité est essentielle pour la santé, la sécurité et le confort. Sans cela, il est difficile de faire l'épicerie, de faire le plein de votre voiture ou de retirer de l'argent à un guichet automatique. De nombreux appareils médicaux, notamment les fauteuils roulants électriques, les ventilateurs et les nébuliseurs, fonctionnent à l'électricité. Les écoles ne peuvent pas fonctionner sans électricité, et les enfants ne peuvent pas suivre de cours en ligne sans ordinateur ni électricité.
Des images dramatiques de lignes électriques endommagées peuvent amener les gens à se demander si leur service d'électricité pourrait être plus sûr si ces lignes étaient enfouies sous terre. Mais j'ai étudié cette question pour les services publics et les régulateurs, et la réponse n'est pas simple. Il existe de nombreuses façons de rendre les réseaux électriques plus résilients, mais elles sont toutes coûteuses, nécessitent l'implication de nombreux organismes, entreprises et consommateurs d'électricité, et peuvent ne pas résoudre le problème.
Il est impossible de protéger complètement le réseau
Les idées visant à rendre le réseau électrique plus résistant aux intempéries et aux catastrophes doivent tenir compte de deux réalités désagréables. Tout d'abord, il n'y a aucun moyen de protéger complètement le réseau.
Les lignes aériennes sont vulnérables aux vents destructeurs, aux débris volants et aux chutes d'arbres. Mais les lignes souterraines sont susceptibles d'être endommagées par des infiltrations d'eau provoquées par des ondes de tempête ou des inondations. Ainsi, choisir l'emplacement des lignes électriques signifie choisir quelle menace est la plus gérable.
Deuxièmement, le public paie en fin de compte pour l'entretien du réseau électrique, soit via ses factures d'électricité, soit via les taxes. La plus grande responsabilité qui incombe aux services publics, à leurs régulateurs et aux agences gouvernementales est de s'assurer que les gens reçoivent des avantages proportionnels à l'argent qu'ils paient pour leur service d'électricité.
Décider comment rendre le réseau plus résilient commence localement. En général, le meilleur endroit pour localiser les lignes électriques dépend du type de dommage le plus probable dans cette zone. Si une région est plus préoccupée par les ondes de tempête et les inondations, le meilleur choix peut être de placer les lignes électriques au-dessus du sol, avec un élagage régulier des arbres pour empêcher les branches de tomber sur les lignes électriques. Les poteaux électriques fabriqués à partir de matériaux résilients, tels que les composites de fibre de verre et le béton, peuvent mieux résister aux vents dommageables et aux débris volants que les poteaux en bois traditionnels.
Les zones à faible risque d'onde de tempête et d'inondation peuvent décider que les lignes électriques souterraines sont le meilleur choix, si la communauté est prête à en accepter le coût. Aucun système n'est durable si les clients ne sont pas disposés à payer pour cela. Les différences de géographie, de densité de population, de préférences sociétales et de volonté de payer dans la zone de service d'un service public, en particulier dans une ville diversifiée comme la Nouvelle-Orléans, signifient qu'aucune politique globale ne fonctionnera partout.
Travailler avec les régulateurs
Lorsqu'un service public d'électricité souhaite apporter des modifications au réseau, il doit obtenir l'approbation d'un régulateur. Ceci peut prendre plusieurs formes.
Les services publics municipaux appartenant à des villes individuelles prennent ces décisions au niveau du gouvernement local. Les services publics coopératifs ou appartenant aux clients prennent ces décisions par l'intermédiaire d'un conseil d'administration composé de clients des services publics. Les services publics appartenant à des investisseurs, qui desservent la majorité de la population américaine, sont réglementés au niveau de l'État par des commissions de services publics. Toute discussion sur la résilience du réseau commence et se termine avec ces agences.
La situation à la Nouvelle-Orléans est particulièrement complexe. À travers une histoire de faillites et de réorganisations, la Nouvelle-Orléans est la seule ville américaine qui réglemente un service public appartenant à un investisseur lorsqu'un régulateur d'État remplit la même fonction.
Cela signifie que les opérations de la compagnie d'électricité Entergy à l'intérieur de la Nouvelle-Orléans sont réglementées par le conseil municipal de la Nouvelle-Orléans, tandis que les actions de la société ailleurs dans l'État sont supervisées par la Louisiana Public Service Commission. En conséquence, Entergy peut avoir des tarifs, des normes de service et des objectifs réglementaires distincts à l'intérieur et à l'extérieur de la Nouvelle-Orléans. Ce système permet au conseil municipal de la Nouvelle-Orléans de se concentrer sur les questions importantes pour la ville, mais il rend également l'environnement réglementaire plus complexe.
Le problème de transmission
Le système de transmission électrique comporte plusieurs sections. Les lignes de transmission à haute tension transportent l'électricité sur de longues distances depuis les centrales de production jusqu'aux zones de forte demande, telles que les villes. De là, les réseaux de distribution fournissent de l'électricité aux quartiers et aux maisons ou bâtiments individuels.
L'ouragan Ida a effondré une tour de transmission transportant des lignes électriques à haute tension dans la paroisse de Jefferson, en Louisiane, qui se trouve immédiatement à l'ouest de la Nouvelle-Orléans. Cela a provoqué la défaillance des huit lignes de transmission qui alimentent en électricité la ville et les paroisses environnantes.
Le renforcement du réseau de transport est plus difficile que la protection des lignes de distribution. La tension est comme la pression qui pousse l'eau à travers un tuyau, donc une ligne de transmission à haute tension gère un flux intense, comme un tuyau d'incendie. L'alimentation est "abaissée" pour abaisser les tensions lorsqu'elle entre dans le système de distribution, de sorte que l'électricité circulant dans une ligne de distribution est analogue à l'eau circulant dans un tuyau d'arrosage.
L'enfouissement des lignes de transmission est techniquement faisable et peut être pratique sur de courtes distances. Mais toutes les lignes électriques perdent une partie de l'électricité qu'elles transportent sous forme de chaleur et si cette chaleur s'accumule, elle limite finalement la capacité de la ligne à transporter de l'électricité sur de plus longues distances. L'air dissipe efficacement la chaleur des lignes hors sol, mais les lignes enterrées sont plus vulnérables au chauffage.
La relocalisation des lignes de transmission ou la construction de lignes supplémentaires en tant que sauvegardes peuvent être les seules options pour renforcer le système dans de nombreux endroits. Mais la construction de nouvelles lignes électriques à haute tension est un défi.
De nombreuses personnes s'inquiètent des risques potentiels pour la santé liés à l'exposition aux champs électromagnétiques, qui émanent des lignes à haute tension. Les organismes de réglementation ont du mal à trouver des sites acceptables et à répartir les coûts de ces projets.
Les investissements dans le réseau de transport américain ont augmenté au cours des 15 dernières années, mais il en faut davantage. La Grid Deployment Authority proposée dans la loi bipartite sur l'investissement et l'emploi dans les infrastructures permettrait de relever certains des défis liés à l'emplacement des lignes de transmission, mais d'autres obstacles subsisteront.
Gérer les attentes
Quelles que soient les mesures prises par les services publics pour renforcer le réseau, il y a toujours des circonstances où l'électricité sera coupée, en particulier lors de catastrophes liées au climat comme les incendies de forêt et les tempêtes tropicales. Il est plus facile de parler de rendre le réseau électrique plus résilient peu de temps après les catastrophes, mais la conversation doit se poursuivre après le rétablissement du courant. À mon avis, la seule façon de résoudre ce défi est de trouver des moyens pour les services publics, les régulateurs, les entreprises et les clients de discuter de manière transparente des moyens les plus réalisables de garder les lumières allumées.