Une classification des risques
adaptée au changement climatique
Les équipes du projet PowDev proposent une nouvelle taxonomie des risques auxquels sont exposés les systèmes électriques face aux événements climatiques extrêmes. Les outils d’analyse utilisés actuellement pour planifier le réseau électrique ont été conçus pour un système fondé sur de grandes centrales pilotables et un climat relativement stable, et sont inadaptés à l’accélération conjointe du changement climatique et du déploiement des énergies renouvelables.
Par Alicia Bassière, enseignante-chercheuse à Centrale Supéléc.
La transition énergétique implique d’intégrer massivement des énergies renouvelables variables (éolien et solaire) dans les réseaux électriques européens, tandis que le changement climatique intensifie parallèlement la fréquence et la sévérité des événements météorologiques extrêmes : vagues de chaleur, tempêtes, incendies, inondations. Ces deux dynamiques apportent des éléments nouveaux pour l’étude de vulnérabilité et de résilience du système électrique.
La recherche s’est longtemps concentrée sur les dommages physiques aux infrastructures, comme les pylônes renversés ou les câbles sectionnés, en s’appuyant sur des données historiques. Or, les composants propres aux systèmes renouvelables (onduleurs, batteries, panneaux solaires, pales d’éoliennes) présentent des fragilités spécifiques encore peu documentées faute d’historique. De plus, la transition renouvelable amène un nouveau phénomène : des équipements physiquement intacts peuvent devenir instables ou moins performants sous l’effet de la météo, sans qu’aucun composant ne soit détruit. Ces vulnérabilités n’apparaissent pas dans les outils d’analyse existants, alors même que ce type de défaillance peut mener au blackout (comme le cas ibérique d’avril 2025). Notre objectif avec cet article était d’identifier ces nouvelles sources de vulnérabilités, de proposer une classification adaptée.
Cet article propose une classification en trois types de vulnérabilités des systèmes électriques face aux événements climatiques extrêmes :
- Le premier type regroupe les défauts structurels : les défaillances les plus visibles, celles où les conditions météorologiques endommagent physiquement les équipements. Une tempête qui abat des pylônes, une inondation qui submerge un poste électrique, la foudre qui détruit un transformateur. L’article dresse un inventaire systématique de ces mécanismes pour chaque type d’infrastructure (lignes aériennes, postes, parcs solaires et éoliens, batteries) et pour chaque aléa climatique. Il en ressort que les équipements renouvelables nécessitent des analyses de vulnérabilité nouvelles, notamment face à des combinaisons d’aléas simultanés (vent et givre, par exemple) que les modèles actuels, conçus pour un seul danger à la fois, peinent à capturer.
- Le deuxième type concerne les instabilités dynamiques. Ici, aucun équipement n’est endommagé, et pourtant le réseau peut s’effondrer. Les énergies renouvelables sont raccordées via des convertisseurs électroniques qui, contrairement aux alternateurs des centrales classiques, ne fournissent pas d’inertie mécanique. Or c’est cette inertie qui amortit naturellement les variations de fréquence sur le réseau. En son absence, l’arrêt simultané de plusieurs parcs éoliens lors d’une tempête, un passage nuageux brutal qui fait chuter la production solaire, ou un éclair qui perturbe les systèmes de pilotage peuvent provoquer un déséquilibre en quelques millisecondes.
- Le troisième type est le plus latent : la dégradation thermique. Contrairement aux deux premiers, cette vulnérabilité agit de manière continue et reste longtemps indétectable. Une vague de chaleur prolongée réduit simultanément la capacité de transport des lignes, l’efficacité des panneaux solaires et le rendement des centrales thermiques, tout en faisant fortement augmenter la consommation liée à la climatisation. Elle accélère également le vieillissement irréversible des équipements, créant ce que les auteurs appellent une « dette de mortalité » : des installations en apparence fonctionnelles mais fragilisées, dont le risque de défaillance croît silencieusement jusqu’au prochain épisode climatique sévère.
Cette classification permet de donner une vision synthétique des besoins en moyens techniques et en modélisation pour la gestion et la planification des réseaux électriques.
Pour la gestion, elle met en évidence la nécessité de surveiller en temps réel les conditions de stabilité, et non plus seulement l’état physique des équipements. Pour la planification, elle souligne l’urgence de prendre en compte l’évolution du climat dans les décisions d’investissement, en particulier pour les installations renouvelables qui ne disposent pas encore de suffisamment de retours d’expérience pour alimenter les modèles de risque habituels. Enfin, elle contribue à la réflexion sur les indicateurs de capacité disponible utilisés par les régulateurs, qui reposent aujourd’hui sur l’hypothèse que les équipements fonctionnent à pleine performance quelles que soient les conditions météorologiques passées, alors que les épisodes de chaleur peuvent en fragiliser durablement le fonctionnement.
Plus largement, cette taxonomie rappelle que les outils d’analyse utilisés pour planifier le réseau électrique ont été conçus pour un système fondé sur de grandes centrales pilotables et un climat relativement stable. Or l’accélération conjointe du changement climatique et du déploiement des énergies renouvelables fait apparaître des modes de défaillance que ces outils ne sont pas en mesure de représenter, rendant nécessaire un renouvellement des approches de modélisation.
Extreme Weather Risks to Renewable Power Systems: Taxonomy of Structural Impacts and Vulnerabilities
Alicia Bassière et Anne Barros (LGI, Centrale Supéléc)
Article publié à l’occasion de la conférence ESREL en juin 2026
Ces travaux entrent dans le cadre du projet PowDev du PEPR TASE, piloté par Anne Barros, qui vise à évaluer et optimiser la résilience des systèmes électriques dans le cadre d’une insertion massive d’énergies renouvelables, en considérant les événements extrêmes dans les climats actuels et futurs, ainsi que la complexité des réseaux et des scénarios socio-économiques.
Les scénarios de changement climatique doivent être pris en compte dans l’analyse de la résilience car les événements extrêmes (sécheresse, tempêtes, orages) peuvent avoir de sérieux impacts. Les défaillances en cascade doivent être analysées avec une intégration appropriée des sources d’énergies renouvelables et du changement climatique. La chaîne de valeur sociétale et économique doit aussi être prise en compte. La résilience sera optimisée par des décisions appropriées en matière d’exploitation et de conception du système électrique.
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