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CESI Usage public A5/5058607-Rv.02 Rapport PeC Prove e Componenti Approuvé Pag.

CESI Usage public A5/5058607-Rv.02 Rapport PeC Prove e Componenti Approuvé Pag. 1/186 CESI Centro Elettrotecnico Sperimentale Italiano Giacinto Motta SpA Via R. Rubattino 54 20134 Milano - Italia Telefono +39 022125.1 Fax +39 0221255440 www.cesi.it Capitale sociale 8 550 000 Euro interamente versato Codice fiscale e numero iscrizione CCIAA 00793580150 Registro Imprese di Milano Sezione Ordinaria N. R.E.A. 429222 P.I. IT00793580150 Client Commission Nationale du Débat Public 6, Rue du Général Camou 75007 Paris Francia Sujet Audit des alternatives à la réalisation d’une ligne à très haute tension entre le Cotentin et le Maine Ordre d’achat Lettre de sélection du 8 décembre 2005 Notes La reproduction partielle de ce document est permise sous autorisation écrite de CESI. N. pages 186 N. pages hors texte Date 31/12/2005 Rédigé B. Cova – RETE T&D, G. Pirovano – PeC; S. Meregalli – PeC Vérifié A. Ardito – RETE T&D Approuvé M. de Nigris – PeC CESI Usage public A5/5058607-Rv.02 Rapport PeC Prove e Componenti Approuvé Pag. 2/186 © Copyright 2005 by CESI. All rights reserved - Activity code 48041T Contenu 1 INTRODUCTION ET CONTEXTE...................................................................................................... 5 2 DÉVELOPPEMENT DE L’ETUDE..................................................................................................... 6 3 FAMILIARISATION AVEC LES TECHNOLOGIES DES LIGNES THT............................................ 7 3.1 Lignes aériennes ........................................................................................................................ 7 3.1.1 Histoire................................................................................................................................ 7 3.1.2 Description générale........................................................................................................... 8 3.1.3 Eléments constitutifs........................................................................................................... 9 3.1.4 Construction...................................................................................................................... 18 3.1.5 Paramètres d’ingénierie.................................................................................................... 21 3.1.6 Fiabilité, entretien, diagnostic et suivi............................................................................... 22 3.1.7 Enjeux environnementaux................................................................................................ 24 3.1.8 Enjeux économiques ........................................................................................................ 28 3.1.9 Options de réalisation....................................................................................................... 31 3.2 Câbles a isolation synthétique – pose souterraine................................................................... 33 3.2.1 Histoire.............................................................................................................................. 33 3.2.2 Description générale......................................................................................................... 33 3.2.3 Exemples de réalisation ................................................................................................... 34 3.2.4 Eléments constitutifs......................................................................................................... 37 3.2.5 Installation......................................................................................................................... 42 3.2.6 Paramètres d’ingénierie.................................................................................................... 47 3.2.7 Fiabilité et entretien .......................................................................................................... 48 3.2.8 Enjeux environnementaux................................................................................................ 49 3.2.9 Enjeux économiques ........................................................................................................ 51 3.2.10 Les nécessités de compensation du réactif ..................................................................... 53 3.2.11 Rapport de coûts d’enfouissement................................................................................... 57 3.3 Solutions mixtes aéro-souterraines .......................................................................................... 59 3.3.1 Description générale......................................................................................................... 59 3.3.2 Exemple de réalisation ..................................................................................................... 59 3.3.3 Eléments constitutifs......................................................................................................... 62 3.3.4 Critères de projet.............................................................................................................. 63 3.4 Câbles a isolation gazeuse....................................................................................................... 65 3.4.1 Histoire.............................................................................................................................. 65 3.4.2 Principales réalisations..................................................................................................... 65 3.4.3 Eléments constitutifs des câbles à isolation gazeuse ...................................................... 67 3.4.4 Installation......................................................................................................................... 71 3.4.5 Fiabilité, maintenance, diagnostic et suivi........................................................................ 72 3.4.6 Paramètres d’ingénierie.................................................................................................... 73 3.4.7 Enjeux environnementaux................................................................................................ 73 3.4.8 Enjeux économiques ........................................................................................................ 76 3.5 Solutions en tension continue : option sous-marine................................................................. 78 3.5.1 Histoire.............................................................................................................................. 78 3.5.2 Description générale......................................................................................................... 78 3.5.3 Réalisations ...................................................................................................................... 79 3.5.4 Eléments constitutifs d’une connexion en courant continu .............................................. 80 3.5.5 Construction...................................................................................................................... 88 3.5.6 Fiabilité, maintenance, diagnostic et suivi........................................................................ 89 3.5.7 Enjeux environnementaux................................................................................................ 89 3.5.8 Enjeux économiques ........................................................................................................ 94 CESI Usage public A5/5058607-Rv.02 Rapport PeC Prove e Componenti Approuvé Pag. 3/186 © Copyright 2005 by CESI. All rights reserved - Activity code 48041T 3.6 Solutions en tension continue : option aérienne....................................................................... 97 3.6.1 Description générale......................................................................................................... 97 3.6.2 Principales réalisations..................................................................................................... 97 3.6.3 Eléments constitutifs......................................................................................................... 98 3.6.4 Aspects à prendre en compte dans le projet d’une ligne HVDC...................................... 99 3.6.5 Enjeux économiques ...................................................................................................... 100 3.6.6 Transformation d’une ligne aérienne THT en ligne HVDC............................................. 101 3.7 Les câbles supraconducteurs................................................................................................. 103 3.7.1 Les motivations pour le développement......................................................................... 103 3.7.2 Les câbles supraconducteurs pour le transport d’énergie ............................................. 104 3.7.3 Etat de l’art international................................................................................................. 105 3.7.4 Contextualisation à la ligne de Flamanville .................................................................... 108 4 ETUDE DE RESEAU ..................................................................................................................... 109 4.1 Impact Centrale-Réseau......................................................................................................... 109 4.2 Le contexte spécifique............................................................................................................ 110 4.2.1 Critères de Sécurité et hypothèses ................................................................................ 110 4.2.2 Simulations effectuées ................................................................................................... 111 4.2.3 La détermination du couloir de renforcement le plus favorable ..................................... 113 4.3 Les alternatives étudiées........................................................................................................ 113 4.3.1 Solutions terrestres......................................................................................................... 114 4.3.2 Solutions sous-marines .................................................................................................. 130 4.3.3 Remarques sur les analyses et les résultats obtenus.................................................... 132 5 CONTRAINTES PHYSIQUES AYANT UNE INFLUENCE SUR LE DIMENSIONNEMENT DES COMPOSANTS ÉLECTRIQUES DE RÉSEAU..................................................................................... 135 5.1 Dimensionnement électrique et mécanique ........................................................................... 135 5.2 Contraintes normatives........................................................................................................... 136 6 INGENIERIE DE BASE.................................................................................................................. 140 6.1 Rappel des solutions envisagées........................................................................................... 140 6.2 CONFIGURATION L1 : Construction d’une ligne aérienne 400 kV double terne sur l’axe Nord- Sud 145 6.2.1 Paramètres d’ingénierie.................................................................................................. 145 6.2.2 Enjeux économiques ...................................................................................................... 146 6.2.3 Aspects techniques de la construction........................................................................... 146 6.2.4 Aspects techniques de la gestion................................................................................... 147 6.2.5 Aspects liés aux réseaux................................................................................................ 147 6.2.6 Impacts environnementaux ............................................................................................ 147 6.3 CONFIGURATION L2 : Construction de deux lignes aériennes 400 kV simple terne........... 149 6.3.1 Paramètres d’ingénierie.................................................................................................. 149 6.3.2 Enjeux économiques ...................................................................................................... 150 6.3.3 Aspects techniques de la construction........................................................................... 150 6.3.4 Aspects techniques de la gestion................................................................................... 150 6.3.5 Aspects liés aux réseaux................................................................................................ 151 6.3.6 Impacts environnementaux ............................................................................................ 151 6.4 CONFIGURATION C1 : Ligne en câble souterrain pose directement enterrée disposition en trèfle ou en nappe – double tri-câble.................................................................................................. 153 6.4.1 Paramètres d’ingénierie.................................................................................................. 153 6.4.2 Enjeux économiques ...................................................................................................... 154 6.4.3 Aspects techniques de la construction........................................................................... 154 6.4.4 Aspects techniques de la gestion................................................................................... 155 6.4.5 Aspects liés aux réseaux................................................................................................ 155 6.4.6 Impacts environnementaux ............................................................................................ 156 CESI Usage public A5/5058607-Rv.02 Rapport PeC Prove e Componenti Approuvé Pag. 4/186 © Copyright 2005 by CESI. All rights reserved - Activity code 48041T 6.5 CONFIGURATION C2 : Ligne en câble souterrain pose directement enterrée disposition en trèfle ou en nappe – quadruple tri-câble............................................................................................. 158 6.5.1 Paramètres d’ingénierie.................................................................................................. 158 6.5.2 Enjeux économiques ...................................................................................................... 159 6.5.3 Aspects techniques de la construction........................................................................... 159 6.5.4 Aspects techniques de la gestion................................................................................... 159 6.5.5 Aspects liés aux réseaux................................................................................................ 160 6.5.6 Impacts environnementaux ............................................................................................ 160 6.6 CONFIGURATION C3 : Ligne en câble souterrain pose directement enterrée disposition en trèfle ou en nappe – triple tri-câble..................................................................................................... 161 6.6.1 Paramètres d’ingénierie.................................................................................................. 161 6.6.2 Enjeux économiques ...................................................................................................... 162 6.6.3 Aspects techniques de la construction........................................................................... 162 6.6.4 Aspects techniques de la gestion................................................................................... 162 6.6.5 Aspects liés aux réseaux................................................................................................ 162 6.6.6 Impacts environnementaux ............................................................................................ 162 6.7 CONFIGURATION S1 : Ligne aéro-souterraine: double tri-câble sur 30 km et ligne aérienne à double circuit sur le reste du parcours ............................................................................................... 164 6.7.1 Paramètres d’ingénierie.................................................................................................. 164 6.7.2 Enjeux économiques ...................................................................................................... 165 6.7.3 Aspects techniques de la construction........................................................................... 166 6.7.4 Aspects techniques de la gestion................................................................................... 166 6.7.5 Aspects liés au réseau ................................................................................................... 166 6.7.6 Impacts environnementaux ............................................................................................ 166 6.8 CONFIGURATION G1 : Ligne en câble à isolation gazeuse................................................. 167 6.8.1 Paramètres d’ingénierie.................................................................................................. 167 6.8.2 Enjeux économiques ...................................................................................................... 167 6.8.3 Aspects techniques de la construction........................................................................... 168 6.8.4 Aspects techniques de la gestion................................................................................... 168 6.8.5 Aspects liés aux réseaux................................................................................................ 168 6.8.6 Impacts environnementaux ............................................................................................ 168 6.9 CONFIGURATION H1 : Construction d’une nouvelle ligne en courant continu 300 kV ........ 170 6.9.1 Paramètres d’ingénierie.................................................................................................. 170 6.9.2 Enjeux économiques ...................................................................................................... 170 6.9.3 Aspects techniques de la construction........................................................................... 171 6.9.4 Aspects techniques de la gestion................................................................................... 171 6.9.5 Aspects liés au réseau ................................................................................................... 171 6.9.6 Impacts environnementaux ............................................................................................ 171 6.10 CONFIGURATION M1: Ligne en câble sous-marin en tension continue vers le Havre; ....... 173 6.10.1 Paramètres d’ingénierie.................................................................................................. 173 6.10.2 Enjeux économiques ...................................................................................................... 174 6.10.3 Aspects techniques de la construction........................................................................... 174 6.10.4 Aspects techniques de la gestion................................................................................... 174 6.10.5 Aspects liés au réseau ................................................................................................... 174 6.10.6 Impacts environnementaux ............................................................................................ 175 6.11 CONFIGURATION CS1 : Compensation série et ligne sur l’axe N-S avec technologies diverses (simple terne aérien, HVDC, simple tri- câble) .................................................................... 176 7 ANALYSE COMPARATIVE........................................................................................................... 177 CESI Usage public A5/5058607-Rv.02 Rapport PeC Prove e Componenti Approuvé Pag. 5/186 HISTOIRE DES REVISIONS Numéro de révision Date Référence Liste des modifications effectuées 02 31/12/2005 A5/5058607 Rv.01 Introduction des chapitres 4 à 7 1 INTRODUCTION ET CONTEXTE En Octobre 2004 EDF annonçait son intention de construire sur le site de la centrale nucléaire de Flamanville (Manche), déjà équipée de 2 groupes de 1300MW chacun, un troisième groupe de production d’électricité d’une puissance d’environ 1600 MW. La centrale est actuellement reliée au réseau français au moyen de deux lignes 400.000 V (400 kV) au départ du poste électrique de Menuel (situé à 25 km de la centrale): une ligne se développe en direction Nord-Sud et parcourt les Départements de la Manche et de l’Ille-et-Villaine jusqu’au poste de Domloup (près de Rennes), l’autre ligne se dirige en direction Ouest-Est, traverse le Département du Calvados et arrive au poste de Rougemontier dans l’Eure (près de Rouen). Figure 1-1: Détail du réseau RTE du Nord-Ouest de la France Afin de pouvoir évacuer la puissance de la nouvelle tranche de la centrale de Flamanville et de pouvoir assurer la sécurité de fonctionnement du réseau électrique français dans la région, RTE, le gestionnaire du réseau de transport français, prévoit la réalisation d’une nouvelle ligne à très haute tension d’une longueur d’environs 150 km, suivant un axe Nord-Sud entre le Cotentin et le Maine. Ce projet de ligne, dénommé Cotentin-Maine est l’objet d’un débat public dont le déroulement est en cours et qui se terminera le 23 février 2006. La Commission Nationale du Débat Public a considéré nécessaire, pour permettre un déroulement du débat sur des bases techniquement paritaires, de procéder à une analyse critique du dossier du maître d’ouvrage et de la documentation proposée par les associations et les intervenants; cette analyse se base sur l’acquisition et l’étude des différentes pièces du dossier technique et porte à l’expression d’une opinion d’expert sur les différentes solutions technologiques envisageables dans la région, suite à l’insertion dans le réseau de la troisième tranche de la centrale nucléaire de Flamanville. CESI Usage public A5/5058607-Rv.02 Rapport PeC uploads/Ingenierie_Lourd/ expertise-cesi-pdf.pdf