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Glossaire · Secteur de l’énergie & transition énergétique

CCHT, transport d'électricité en courant continu à haute tension

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CCHT signifie transport d'électricité en courant continu à haute tension (en allemand : HGÜ, Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung). En raison des tensions très élevées, les lois allemandes parlent le plus souvent de transport en courant continu à très haute tension. Il s'agit d'une technique qui transporte de l'énergie électrique à haute tension, sous forme de courant continu, sur de grandes distances. Aux extrémités d'une liaison CCHT se trouvent des stations de conversion ou d'onduleurs-redresseurs. Elles convertissent le courant alternatif du réseau existant en courant continu et, à l'autre extrémité, le reconvertissent en courant alternatif. Seule la liaison elle-même transporte donc du courant continu. Le réseau de transport qui l'entoure reste un système à courant alternatif.

Les principales grandeurs caractéristiques sont la tension, la puissance et la longueur. La tension se situe le plus souvent à plusieurs centaines de kilovolts. Les liaisons nord-sud allemandes utilisent par exemple 525 kilovolts. La puissance transmissible s'exprime en mégawatts ou en gigawatts. Une liaison de 2 gigawatts décrit la puissance maximale qu'elle peut transporter simultanément entre deux points précis du réseau. L'énergie transportée résulte de la puissance multipliée par le temps. Si une telle liaison fonctionnait toute une année sans interruption à pleine puissance, on obtiendrait, en calcul, environ 17,5 térawattheures (2 GW fois 8760 heures). Il s'agit d'une limite supérieure théorique. La quantité réellement transportée dépend de la possibilité d'injecter du courant à une extrémité et d'en prélever à l'autre. S'y ajoutent les périodes de maintenance et les défaillances.

Liaison à courant continu dans un système à courant alternatif

La différence avec le transport classique en courant triphasé ne tient pas seulement à la nature du courant. Les lignes à courant alternatif sont directement intégrées au réseau interconnecté synchrone. La puissance qui y circule découle de la physique du réseau. Sont déterminants avant tout les angles de tension entre les nœuds, les impédances des lignes (à très haute tension, surtout leur réactance) et les lieux d'injection et de soutirage. Dans un réseau à courant alternatif, le courant ne suit donc pas un itinéraire convenu par contrat. Il se répartit sur tous les chemins parallèles.

Une liaison CCHT, en revanche, peut être pilotée par ses convertisseurs. Dans les limites techniques, le gestionnaire de réseau fixe la quantité de puissance active qui circule et dans quel sens. C'est pourquoi la CCHT convient particulièrement aux transports ciblés entre deux zones du réseau, aux câbles sous-marins, aux liaisons point à point très longues et à l'interconnexion de réseaux qui ne fonctionnent pas de manière synchrone.

Les convertisseurs ne sont pas un détail. Ils coûtent cher, occupent de l'espace, entraînent des pertes de conversion et imposent leurs propres exigences à l'exploitation du réseau. Le cœur d'une station est le convertisseur à semi-conducteurs de puissance. S'y ajoutent des transformateurs ainsi que des raccordements en courant continu et alternatif. Les installations modernes fonctionnent le plus souvent avec des convertisseurs de source de tension (Voltage Source Converter, VSC). Ils ne transmettent pas seulement de la puissance active, mais peuvent aussi fournir de la puissance réactive et ainsi soutenir la tension. Une liaison CCHT ne remplace pourtant pas le réseau qui l'entoure. À chaque extrémité, elle a besoin d'un réseau à courant alternatif suffisamment robuste, capable d'absorber la puissance injectée ou prélevée.

Distinction avec le développement du réseau, l'autoroute de l'électricité et le stockage

La CCHT est souvent assimilée au développement du réseau. C'est imprécis. La CCHT est une technique au sein du développement du réseau, pas le développement du réseau dans son ensemble. Celui-ci comprend aussi de nouvelles lignes à courant alternatif, le renforcement de tracés existants, des transformateurs, des postes de commutation, des installations de compensation de puissance réactive, l'automatisation du réseau et de meilleures méthodes d'exploitation. Une liaison CCHT résout un problème de transport entre des points déterminés. Les congestions dans les réseaux de distribution, aux raccordements de parcs éoliens ou au sein d'une région fortement sollicitée ne disparaissent pas automatiquement pour autant.

Le terme « autoroute de l'électricité » (Stromautobahn) n'aide lui aussi que de façon limitée. Il montre certes que de grandes quantités d'électricité doivent être transportées sur de longues distances. Mais il masque le fait que le courant ne roule pas d'un point A à un point B comme un véhicule isolé. La liaison CCHT elle-même transmet certes de façon dirigée entre ses stations. Elle est toutefois rattachée à un réseau à courant alternatif maillé, dont la charge continue d'obéir aux lois physiques. Toute modification de la puissance de la CCHT change donc les flux de puissance dans le réseau environnant.

La CCHT ne doit pas non plus être confondue avec un stockage. Une ligne déplace l'électricité dans l'espace, pas dans le temps. Elle peut acheminer l'électricité éolienne du nord vers les centres de consommation, mais ne la conserve pas pour les heures peu ventées. Pour de tels décalages dans le temps, il faut des stockages, des consommateurs flexibles, des centrales ou d'autres options d'équilibrage. La CCHT peut rendre ces options plus utilisables, parce qu'elle relie des régions. Elle ne peut pas les remplacer.

Pourquoi la CCHT gagne en importance dans un système électrique renouvelable

L'importance de la CCHT croît parce que production et consommation s'éloignent l'une de l'autre dans l'espace. Beaucoup d'électricité éolienne est produite sur les côtes, en mer ou dans des zones peu peuplées. Les grands consommateurs se trouvent en revanche dans les zones industrielles et les agglomérations. Lorsque les centrales conventionnelles y fonctionnent moins souvent ou sont mises à l'arrêt, des sites de production plus éloignés doivent contribuer à l'approvisionnement. Il en résulte un besoin de transport dans le réseau de transport.

En Allemagne, cela apparaît de façon particulièrement nette entre le nord, riche en vent, et les centres de consommation du sud et de l'ouest. Le plus grand exemple est SuedLink. La liaison se compose de deux projets en courant continu : de Brunsbüttel à Großgartach/Leingarten et de Wilster à Bergrheinfeld. Chaque projet transporte 2 gigawatts sous 525 kilovolts et est réalisé en câble souterrain. L'Agence fédérale des réseaux (Bundesnetzagentur) a autorisé le dernier tronçon en octobre 2025. Selon l'Agence fédérale des réseaux, les lignes doivent être raccordées au réseau d'ici 2028. D'autres projets CCHT sont SuedOstLink, A-Nord et Ultranet. De telles liaisons doivent réduire les congestions, diminuer le besoin de redispatching et mieux intégrer l'électricité renouvelable dans le système global. Lors du redispatching, les gestionnaires de réseau exigent que des centrales ou d'autres installations fonctionnent autrement que ne l'a déterminé le marché de l'électricité, afin de respecter les limites du réseau. Ces interventions coûtent de l'argent. Elles montrent que les transactions commerciales et la capacité physique du réseau ne coïncident pas.

La CCHT est aussi importante pour l'énergie éolienne en mer. Sur le plan électrique, un câble se comporte comme un long condensateur. En courant alternatif, il doit se recharger à chaque période. Il en résulte un courant de charge qui sollicite le câble mais ne transporte aucune puissance active utilisable. Plus un câble à courant alternatif est long, plus cette part réactive est importante. Sans compensation, aucune puissance active ne peut plus être transmise à partir d'une certaine longueur. Selon l'Agence fédérale des réseaux, une compensation de puissance réactive est nécessaire dès environ 25 à 30 kilomètres pour les câbles souterrains à courant alternatif, et à partir d'environ 100 kilomètres pour les lignes aériennes à courant alternatif. En courant continu, cet effet de charge disparaît en exploitation. Pour de grandes puissances offshore sur de longues distances maritimes, il faut donc une plateforme de conversion en mer et une station à terre. C'est coûteux, mais c'est ce qui rend possible le transport sur de telles distances.

Pertes, coûts et évaluation économique

La CCHT passe souvent pour peu génératrice de pertes. Cela n'est vrai que si l'on précise clairement ce qui est comptabilisé. Sur de longues distances, la ligne à courant continu elle-même perd moins qu'une solution comparable en courant alternatif. Il n'y a ni courants réactifs ni pertes diélectriques, et l'effet de peau disparaît. En contrepartie, les deux convertisseurs engendrent des pertes supplémentaires, indépendantes de la longueur de la ligne. Savoir si la CCHT est globalement plus efficace ou moins chère dépend donc de la longueur, de la puissance, de la tension, du type de tracé et du coût des convertisseurs.

Pour les lignes aériennes, le courant continu ne devient le plus souvent rentable que sur de très longues distances. Un exposé de TransnetBW indique, pour un exemple à 400 kilovolts et 1200 mégawatts, un point de bascule des pertes à partir d'environ 400 kilomètres. Dans d'autres présentations, les valeurs sont nettement plus élevées selon les hypothèses. Pour les câbles souterrains et sous-marins, la CCHT peut être avantageuse beaucoup plus tôt, car les longs câbles à courant alternatif atteignent rapidement leurs limites techniques. Aucun de ces seuils n'a de valeur générale. Ils ne valent que pour des hypothèses déterminées.

En Allemagne, le choix entre câble souterrain et ligne aérienne est lui aussi une décision politique. Depuis le 31 décembre 2015, l'article 3 de la loi sur les besoins fédéraux (Bundesbedarfsplangesetz, BBPlG) prévoit que les projets en courant continu portant la mention E doivent en principe être réalisés en câble souterrain. Les lignes aériennes ne sont admises que sur certains tronçons et à des conditions strictes ; des distances minimales par rapport aux habitations s'appliquent en outre. Cette priorité au câble souterrain devait accroître l'acceptation, mais rend les lignes nettement plus chères. Le 29 avril 2026, le cabinet fédéral a décidé une modification du BBPlG. Selon celle-ci, la ligne aérienne doit en principe s'appliquer aux projets en courant continu nouvellement inscrits, DC42 et DC42plus étant expressément mentionnés. Cela doit réduire les coûts. Pour SuedLink et les autres projets en câble souterrain déjà autorisés, le projet ne change rien selon son texte. L'entrée en vigueur de la modification et sa rédaction finale relèvent de la procédure parlementaire. Dans tous les cas, les coûts du développement du réseau sont répercutés sur les consommateurs d'électricité par les tarifs d'utilisation du réseau.

L'évaluation économique d'une liaison CCHT ne doit donc pas se limiter aux coûts de construction. Comptent tout autant les coûts de redispatching évités, la réduction du écrêtement des installations renouvelables, davantage d'échanges entre régions, la sécurité d'approvisionnement et les alternatives disponibles. Les alternatives peuvent être la production régionale, le stockage, le report de charge, d'autres renforcements du réseau ou des règles de marché modifiées. Une ligne est rentable lorsque son utilité pour le système justifie les coûts sur l'ensemble de sa durée d'utilisation. Cette utilité ne découle pas de la seule capacité installée, mais de l'exploitation réelle dans le réseau concret.

Pilotabilité et exploitation du réseau

Un avantage technique de la CCHT est la puissance active pilotable. Les gestionnaires de réseau peuvent régler les flux de puissance de façon ciblée et ainsi soulager certaines congestions. Cette pilotabilité a des limites. Une liaison CCHT n'agit que là où elle est raccordée. Si le réseau à courant alternatif en amont ou en aval des stations est déjà surchargé, il faut aussi y développer, renforcer ou exploiter autrement. Les points de raccordement au réseau ne sont donc pas de simples extrémités d'un tracé, mais des décisions centrales de la planification du réseau.

Pour la stabilité du système, le couplage par convertisseurs est également important. Les générateurs synchrones des centrales classiques possèdent de grandes masses en rotation. Celles-ci freinent physiquement les variations rapides de fréquence (réserve d'inertie instantanée) et fournissent de forts courants de court-circuit en cas de défaut. Les convertisseurs se comportent différemment. Ils peuvent reproduire ou fournir des fonctions de soutien du réseau, mais doivent pour cela être dimensionnés, régulés et intégrés de manière appropriée à la conduite du système. En même temps, la CCHT découple des réseaux tout en échangeant de la puissance entre eux. Cela est utile pour les liaisons internationales, car le commerce d'électricité devient possible sans que tous les réseaux doivent fonctionner de façon synchrone.

Plus il y a de grands convertisseurs dans le réseau, plus la régulation, la technique de protection et la coordination gagnent en importance. Une liaison CCHT n'est pas un câble passif. C'est un équipement régulable. Son comportement est lié au maintien de la fréquence et de la tension, à la puissance de court-circuit, à la protection du réseau et à la gestion des congestions. Des paramètres mal réglés ou une mauvaise coordination peuvent compliquer la conduite du système. Une bonne planification comprend donc non seulement des tracés et des capacités, mais aussi des règles d'exploitation.

Cadre institutionnel en Allemagne

Les projets CCHT ne naissent pas uniquement pour des raisons techniques. En Allemagne, les gestionnaires de réseau de transport déterminent le besoin dans le plan de développement du réseau (Netzentwicklungsplan), et l'Agence fédérale des réseaux le confirme. Le législateur fixe ensuite dans la loi sur les besoins fédéraux qu'un projet est nécessaire et prioritaire sur le plan énergétique. Pour les projets interrégionaux ou transfrontaliers, l'Agence fédérale des réseaux mène ensuite la planification fédérale sectorielle (Bundesfachplanung) et la procédure d'approbation des plans (Planfeststellung). Les coûts sont régulés et refinancés par les tarifs d'utilisation du réseau. La CCHT est ainsi aussi une question institutionnelle : qui planifie, qui décide du besoin, qui supporte les coûts, qui subit les nuisances sur place, et qui profite de la réduction des congestions ?

Ces compétences expliquent pourquoi les projets CCHT sont souvent controversés dans le débat public. L'utilité d'une ligne se manifeste à l'échelle suprarégionale. Les chantiers, les tracés et les atteintes au paysage pèsent en revanche sur des lieux précis. Les alternatives ne sont pas gratuites non plus. Lorsque la capacité de transport manque, on intervient plus souvent dans l'appel des centrales, des installations renouvelables sont écrêtées, ou une production et une flexibilité supplémentaires doivent être disponibles ailleurs. Pour une évaluation objective, les coûts de la ligne, les coûts d'exploitation, les congestions évitées et les alternatives doivent donc être mis ensemble sur la table.

La CCHT désigne donc une technique précise de transport d'électricité pilotable à grande échelle. Le terme devient précis lorsqu'on ne l'emploie ni comme mot collectif pour le développement du réseau ni comme solution simple à tous les problèmes d'intégration des énergies renouvelables. La CCHT est un outil performant pour des tâches de transport clairement délimitées. Son utilité dépend des réseaux de raccordement, des règles de marché, de l'autorisation, de la conduite d'exploitation et de la répartition spatiale de la production et de la consommation.

Sources

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Edited by eCMS on 12.11.2026 05:05

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