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Cette étude compare l'efficacité de diverses technologies de transformateurs au niveau 6 du réseau. Le comparatif s'étend aux transformateurs de distribution conventionnel (ONT), aux transformateurs de distribution contrôlables (RONT), aux transformateurs hybrides (HT) et aux transformateurs électroniques de puissance (SST). Les transformateurs ne sont pas analysés de manière isolée, mais au contraire en tenant compte de leurs effets sur les niveaux 5 et 7 du réseau. En particulier, les flux de puissance réactive sont influencés de manières différentes suivant les technologies, ce qui peut avoir un effet direct sur les pertes de ligne. Outre les pertes aux niveaux 5 à 7 du réseau, l'étude examine aussi l'impact des différents transformateurs sur l'extensibilité du réseau aux productions décentralisées (telles que le PV) et à l'électromobilité.
L'analyse est basée sur des simulations de flux de charge de réseaux réels de BKW Energie SA. Un réseau moyenne tension et huit réseaux basse tension servent de modèle pour les différents scénarios. Le scénario Situation initial est entièrement basé sur des données annuelles mesurées d'août 2017 à juin 2018. Le scénario ES2050 reflète la stratégie énergétique fédéral et envisage une production photovoltaïque nationale de 11 TWh ainsi qu'une demande supplémentaire de 6 TWh due à l'électromobilité. Ces énergies ont été réparties proportionnellement à la puissance nominale des transformateurs d'alimentation des réseaux existants. Le scénario Swissolar assume une expansion foisonnante du photovoltaïque en Suisse. Il est basé sur une étude de Swissolar pondérant le potentiel technique, économique et durable du photovoltaïque. Pour ce scénario, la demande supplémentaire impartie l'électromobilité est estimée à 7,5 TWh.
Les résultats au niveau des pertes du réseau ne diffèrent que de manière insignifiante entre les transformateurs ONT / RONT et HT. Les pertes cumulées des niveaux 5 à 7 du réseau sont de l'ordre de 4,2% pour les scénarios Situation initiale et ES2050. Pour le scénario Swissolar, les pertes augmentent d'environ 1% pour des transfos ONT / RONT et d'environ 1.4% pour des transfos HT. Les transformateurs SST, en revanche, augmentent les pertes totales de manière significative (plus de 2%) pour tous les scénarios en raison de leur efficacité moindre. Une utilisation généralisée de la technologie SST au niveau 6 du réseau n'est de ce fait, du point de vue de l'efficacité, pas recommandable.
Les transformateurs avec régulation dynamique de la tension de sortie (tels les RONT, HT ou SST) ont le potentiel d'étendre la capacité limitée du réseau et d'y intégrer des centrales décentralisées. Ce fait doit être pris en compte lors de l'évaluation des pertes de transformation. La présente étude démontre que l'utilisation de transformateurs contrôlables facilite la réalisation des objectifs d'expansion du scénario ES2050. Leur utilisation devient même une condition impérative pour l'atteinte d'objectifs plus ambitieux, tels que ceux du scénario Swissolar, si l'on veut éviter des extensions de réseaux de grande envergure.