AmpaCity: optimiser le réseau urbain allemand

Optimiser le réseau de distribution urbain

L'opérateur de réseau de distribution RWE Deutschland AG recherchait une solution économique pour alimenter le réseau de distribution électrique du centre-ville d'Essen, dans l'ouest de l'Allemagne. Un projet de recherche baptisé AmpaCity a été lancé afin d'identifier la meilleure solution pour y parvenir.

Nexans a collaboré avec RWE, l'Institut de technologie de Karlsruhe (KIT) et l'université de Hanovre pour évaluer et développer une solution utilisant un câble supraconducteur pour relier deux sous-stations distantes d'un kilomètre. Ce projet a été réalisé à l'aide d'un câble HTS triphasé unique d'une capacité de 40 MVA. La nouvelle liaison fonctionne à moyenne tension (10 kV) et remplace une connexion haute tension (110 kV) conventionnelle.

La solution complète qui comprend un limiteur de courant de défaut supraconducteur (SFCL), a été déployée avec succès dans le réseau d'Essen en 2014. Le projet a été soutenu par le BMWi, le ministère fédéral allemand de l'Économie et de la Technologie.

Solution Nexans : un seul câble supraconducteur haute température améliorant la capacité et la résilience du réseau

Nexans a fabriqué et déployé à la fois le système de câbles supraconducteurs et le limiteur de courant de défaut supraconducteur. AmpaCity était la plus longue liaison par câbles supraconducteurs au monde et a fonctionné pendant sept ans.

La solution HTS déployée à Essen a apporté un certain nombre d'avantages, au-delà de l'amélioration de la capacité et de la résilience du réseau de distribution. L'emprise au sol nécessaire pour le câble HTS d'Essen était considérablement plus étroite que celle qui aurait été requise pour une liaison haute tension conventionnelle (qui aurait nécessité trois câbles monophasés) ou une liaison moyenne tension conventionnelle (qui aurait nécessité 15 câbles monophasés).

Les travaux de génie civil, les autorisations et les perturbations du trafic ont ainsi été réduits au minimum.

L'un des avantages majeurs de la solution HTS moyenne tension (10 kV) est qu'elle a permis de démontrer le concept de « sous-station à distance », qui consiste à supprimer les sous-stations 110 kV dans les centres-villes grâce à des câbles supraconducteurs, ce qui représente un gain considérable en termes d'espace et d'investissement. Une comparaison du coût total de possession (TCO) du réseau d'Essen a démontré que la solution HTS était moins coûteuse que la solution 110 kV conventionnelle grâce à la réduction du nombre de transformateurs et aux économies réalisées sur les équipements des sous-stations.