Parce que l'électricité ne se stocke pas, parce que sa production doit être ajustée à une demande qui fluctue à tout instant et que sa qualité conditionne la plupart de ses applications, les réseaux qui la transportent constituent, au propre comme au figuré, l'épine dorsale de cette énergie. Maillés, en boucle ou en étoile selon la fiabilité d'approvisionnement requise, ils se distinguent en fonction des tensions d'exploitation définies, pour l'Europe, par le Forum de Florence. Les notions de distances, de débits de circulation, de reliefs et de densification des zones traversées permettent de les comparer à un réseau routier avec, en son cœur, des dispatchings contrôlant la fluidité du trafic. De l'autoroute à la départementale, en passant par la nationale, trois grands types de réseaux cohabitent.

Autoroutes, nationales ou départementales ?

Transporter l'électricité sur de grandes distances en minimisant les pertes en ligne nécessite d'élever la tension en sortie de centrale, au-dessus de 20 000 volts. Les très hautes tensions, qui peuvent être assimilées à des autoroutes, acheminent l'électricité des grandes centrales à l'échelle nationale ou internationale, via l'interconnexion. Elles sont, en Europe, de 230 ou de 400 kilovolts, de 500 kilovolts en Amérique du Nord et du Sud, avec quelques exceptions à 735 kilovolts, comme au Canada (pour relier sur 1 200 kilomètres le golfe du Labrador au nord du Québec) et même 1 150 kilovolts au Kazakhstan. À l'échelon inférieur, le transport est assuré, soit en très haute tension à 230 kilovolts, soit en haute tension dans une gamme de 50 à 150 kilovolts, vers les centres de consommation industriels et les postes régionaux. Ce sont les « nationales »…

Enfin, deux types de « départementales » sont à distinguer. D'une part, les réseaux moyenne tension de distribution secondaire (10 à 30 kilovolts) pour l'alimentation des zones urbaines et rurales. D'autre part, les réseaux basse tension. Généralement inférieurs à 1 000 volts, ils distribuent une tension de 220-230 volts ou 110 volts (selon les zones en 50 ou 60 Hz) à l'échelon local aux habitations et petites industries environnantes.

Aux intersections, un maillage de stations de transformation et de couplage abaisse la tension de l'amont vers l'aval, la répartit vers d'autres réseaux ou vers les utilisateurs finaux et assure la protection contre les surcharges et les courts-circuits.

Aérien ou souterrain ?

L'impact visuel des réseaux, leur emprise au sol le long des grands « couloirs » des lignes à très haute tension constituent des sujets sensibles. Mais le problème n'est pas seulement esthétique. L'enfouissement des lignes coûte plus cher qu'en aérien (plus de dix fois pour la très haute tension). Il nécessite des stations de compensation onéreuses (tous les 15 km pour les lignes de 400 000 volts, tous les 60 km pour celles de 90 000 et 63 000 volts), et encombrantes au sol afin de corriger les importantes pertes d'énergie. L'option souterraine convient donc plutôt aux zones urbaines ou d'intérêt particulier. Pour autant que la géologie et la stabilité sismique des sols le permettent, et sachant que l'entretien de lignes enterrées est plus cher qu'en aérien (interventions plus longues et contraignantes), l'enfouissement est toujours le résultat d'un compromis entre l'intégration dans un paysage, la densité des constructions, les capacités de transport et la dimension économique. En revanche, en milieu marin (liaison France-Angleterre), la solution du câble déposé dans une tranchée sous-marine (« ensouillage ») est parfaitement appropriée.

Pertes en réseau : des marges de progrès importantes

La limitation des pertes par dissipation de chaleur dans les conducteurs et les transformateurs est l'une des caractéristiques de la performance d'un réseau. En 2000, 1 342 millions de MWeh se sont ainsi inutilement dissipés dans le monde ! Les pays de l'OCDE affichent de bons résultats – autour de 99 %, ce qui correspond quand même à près de 6,5 % de la production d'électricité. Dans les pays en développement, du fait de la vétusté, du mauvais entretien des équipements ou des dérivations sauvages, ces pertes peuvent représenter, comme en Inde, jusqu'à 27 % de la production ! Les améliorations portent sur l'isolation des conducteurs, avec notamment des recherches sur les câbles à isolation gazeuse, insensibles aux variations climatiques, ou utilisant des matériaux supraconducteurs (« cryocâbles ») aptes à véhiculer des intensités très élevées avec des pertes réduites. Mais ces solutions, d'un coût élevé, ne concerneront que des liaisons ponctuelles où les contraintes d'encombrement sont primordiales.

Infrastructures et environnement : des risques et des servitudes

Pylônes, poteaux et postes de transformation sont soumis à des servitudes concernant les surfaces de leur emprise au sol ou les constructions à proximité des lignes. Ainsi, pour les lignes de 400 kilovolts, les réglementations peuvent imposer des limitations de construction au-delà de 200-300 mètres, amplifiant encore davantage les problèmes d'acceptabilité de ce type d'infrastructure.