Protéger l'approvisionnement d'énergie grâce à une meilleure gestion des risques

La plupart d'entre nous tient pour acquis que lorsque nous appuyons sur un interrupteur, le courant va fonctionner. Si la production d'énergie est généralement assez stable pour répondre à la demande, cela ne va pas de soi. Les réseaux électriques sont fragiles face à un certain nombre d'éléments, et les pannes présentent d'importants risques pour nos infrastructures essentielles, comme les hôpitaux, les aéroports et les services de télécommunication. Lorsqu'un problème survient, l'objectif immédiat et urgent est de rétablir le fonctionnement normal du système aussi rapidement que possible. Les opérateurs y parviennent en faisant temporairement basculer la génération d'énergie vers une autre source ou en réduisant la demande, par exemple. La première solution est considérée comme plus fiable et est plus populaire, mais elle peut être extrêmement coûteuse, pouvant entraîner jusqu’un million de dollars de frais en seulement quelques minutes. A travers leur recherche, le docteur Karol Wawrzyniak et son équipe souhaitent guider ce processus en créant une simulation extrêmement détaillée de la chaîne d'événements qui mène à la panne d'électricité. Il souhaite voir un réseau électrique pouvant faire l’objet d'une évaluation des risques exhaustive et continue, et qui utiliserait ces informations pour optimiser les actions à mener en cas de panne. L'objectif de son projet actuel est de développer des outils qui en soient capables.

Des événements imprévisibles qui mettent en danger la production et l'approvisionnement en électricité peuvent survenir, comme des événements météorologiques extrêmes, des actes de terrorisme et des erreurs humaines. Il faut dans ces cas-là réagir dans un laps de temps limité pour réparer le réseau endommagé. Dans les systèmes actuels, les opérateurs prennent des mesures correctives aussi vite que possible sans prendre en compte les coûts, afin de restaurer un service d'électricité normal. Le cas contraire pourrait en effet aboutir à une réaction de pannes en chaîne, à partir d'un seul point sur le réseau qui s'étendrait et affecterait un plus grand segment d'une région, dont des services cruciaux. Le docteur Wawrzyniak voit ici un fort potentiel d'amélioration. La réponse à apporter pourrait selon lui en effet être mieux pensée . Elle devrait s'appuyer sur une évaluation des risques d'états potentiels du réseau, qui prendrait en compte les caractéristiques de la région, comme sa densité de population et son activité économique, les conditions météorologiques locales, le coût des corrections et le temps nécessaire à les effectuer. Le chercheur développe pour cela un nouveau modèle mathématique qu'il utilisera pour optimiser la réaction adéquate en cas de panne.

Le docteur Wawrzyniak souhaite établir une quantification plus complète des risques. Un réseau électrique peut fonctionner dans plusieurs états, mais certains sont plus sûrs que d'autres. Les risques associés à chaque condition possible déviant de la norme doivent être évalués, mais quantifier la probabilité de chaque événement indésirable et les coûts de ses conséquences n'est pas une tâche aisée. Le docteur Wawrzyniak aborde ces questions d'une façon novatrice avec son modèle, en utilisant des analyses statistiques capables de représenter les probabilités dynamiques qui évoluent lorsqu'une panne électrique en chaîne progresse. Un système innovant devrait permettre une évaluation des risques en continu, qui offrirait à son tour des informations supplémentaires sur la gravité de la situation et le laps de temps dans lequel il faut agir. Le docteur Wawrzyniak résume : « Pour faire court, si nous savons comment quantifier les risques, nous devrions également être capables d'évaluer la vitesse à laquelle il nous faudra restaurer un état normal et comment optimiser les coûts liés aux actions nécessaires. »

Le modèle qu'il élabore devrait facilement s'adapter aux réseaux électriques d'autres régions et à différents types de données. Il pourrait par exemple être utilisé pour estimer la probabilité d'une panne dans le système électrique en fonction de certaines conditions météorologiques. Cela pourrait s'avérer précieux pour des infrastructures énergétiques à travers le monde, dans un contexte où les événements météorologiques violents sont de plus en plus fréquents et présentent de nouveaux défis. Les outils du docteur Wawrzyniak pourraient s'avérer vitaux pour une gestion coordonnée des risques relatifs à la production et l'approvisionnement d'électricité et à la stabilité de nos systèmes énergétiques, si souvent considérée comme un acquis.

Titre scientifique : Développement d'une méthodologie d’évaluation des risques sur les mesures correctrices pour les systèmes de transmission et optimisation de ces mesures

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