Réseaux d'énergie - Superconductivité

Nexans a mené à bien les tests de qualification de son câble supraconducteur « Best Paths » conçu pour les lignes électriques CCHT

12 juin 2019

  • Financé par l’UE, le projet « Best Paths » a créé un nouveau système de câble supraconducteur modulaire CCHT (courant continu haute tension) conçu pour transporter l’énergie sur de longues distances avec un minimum de pertes résistives.
  • Le programme de test a qualifié le câble supraconducteur de 320 kV à courant continu pour des intensités allant jusqu’à 10 kA avec une capacité de transport de 3,2 GW.


Paris La Défense, le 12 juin 2019 – Les câbles supraconducteurs pourraient permettre aux réseaux d’énergie européens d’atteindre leurs ambitieux objectifs de réduction de CO2 en facilitant le transfert de nombreux gigawatts (GW) d’électricité sur des distances de plusieurs centaines de kilomètres, depuis les parcs solaires ou éoliens jusqu’aux centres de population, sans les pertes liées aux câbles résistifs classiques. Nexans a contribué à faire avancer la réalisation de ces innovantes lignes haute puissance en menant à bien les tests de qualification du câble supraconducteur « Best Paths », spécialement conçu pour les liaisons CCHT (courant continu haute tension).

Il existe déjà un certain nombre de câbles supraconducteurs en service sur les réseaux à courant alternatif. Cependant, le projet Best Paths financé par l’UE porte sur l’exploration de solutions CCHT pour le transport de grandes quantités d’énergie au moyen d’une structure modulaire facilement adaptable, de sorte que l’intensité et la tension nominales puissent correspondre à toute spécification d’un réseau d’énergie. Nexans a conduit le projet aux côtés de neuf autres partenaires industriels et universitaires : le CERN, Columbus Superconductors, l’ESPCI Paris, l’IASS Potsdam, l’institut de technologie de Karlsruhe (KIT), RSE (Ricerca sul Sistema Energetico) en Italie, l’opérateur français RTE, l’université technique de Dresde et l’université polytechnique de Madrid (UPM).

Le projet Best Paths a abouti à la toute première qualification réussie sur une plate-forme de test, une boucle supraconductrice CCHT grandeur nature de 320 kilovolts (kV) comprenant deux extrémités et une longueur de 30 mètres de câble transportant un courant de 10 kiloampères (kA) pour une capacité nominale de 3,2 GW. Le programme englobait une séquence complète de test de tension à 1,85 fois la valeur nominale (jusqu’à 592 kV) ainsi que des tests d’impulsion.

Le câble Best Paths est à base de diborure de magnésium (MgB2), un composé simple constitué de matières premières abondantes dans la nature. La fabrication de ce matériau est facile et peu onéreuse, ce qui le rend avantageux par rapport à d’autres supraconducteurs utilisables qui doivent être refroidis. Le câble est logé dans un cryostat d’isolation thermique refroidi à l’hélium.

Le principal atout des câbles supraconducteurs pour les applications CCHT réside dans leur capacité à transporter des courants à forte intensité et, par conséquent, de très grandes quantités d’énergie avec un minimum de pertes. Cette haute capacité se traduit par une empreinte très compacte lors de l’installation, de l’ordre de 1 mètre en largeur pour un dipôle transportant 6,4 GW. A titre de comparaison, un circuit classique de câbles en cuivre à isolant XLPE aurait typiquement 10 mètres de large. Ce gain d’espace engendre d’importantes économies et facilite l’obtention des droits de passage.

« La participation au projet Best Paths a encore renforcé la position de leader de Nexans dans la technologie des câbles supraconducteurs et le nouveau système de câble CCHT représente un ajout majeur dans notre offre de solutions techniques destinées à accentuer l’intégration des sources d’énergie renouvelable dans les réseaux d’énergie européens », commente Christian-Eric Bruzek, Chef de projet chez Nexans. « Sur le long terme, nous nous attendons à voir les câbles supraconducteurs CCHT transporter de l’électricité sur des centaines de kilomètres. Cependant, à brève échéance, nous les envisageons plutôt dans le cadre d’une solution globale aux côtés des conducteurs aériens et des câbles souterrains classiques, contribuant à la création de corridors pour des installations problématiques, par exemple lors de franchissement de cours d’eau, dans des zones urbaines très denses ou encore lorsque l’impact environnemental doit être réduit au minimum. »

Tandis que le projet Best Paths se focalisait sur les applications CCHT, la même technologie de câble pourrait être employée dans des applications à courant alternatif jusqu’à des niveaux Extra Haute Tension de 400 kV.

Le développement et les tests du câble Best Paths ont fait intervenir les sites Nexans de Calais en France, de Cortaillod en Suisse, de Halden en Norvège et de Hanovre en Allemagne.
 

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