‹ Le Service Public de la Distribution de l'ÉnergieChapitre 31 sur 64 · FAO · texte numérisé non relu

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chaudières que par les machines à vapeur elles-mêmes, dont on ne saurait se cacher la délicatesse et la rapidité d'usure. Plus on multiplie pour une puissance tolale le nombre des machines qui la fournissent, plus on complique et plus on donne d'importance à ces services accessoires de la production de l'énergie. Si au lieu des 101.740 machines qui, d'après les stalistiques de l’industrie minérale fournissaient, en 1913, les 15.532.000 chevaux installés, et qui en moyenne ne donnait chacune que 155 chevaux, on obtenait la même puissance avec des grot: p2s de 66.000 chevaux, on conçoit l’économie énorme réalisable dans les services de production, de réparalion et d'entretien, consonimateurs eux-mêmes de combustible, 250 machines productrices suffisant largement à remplacer plus de 100.000 machines. I est à peu près certain que par rapport aux combustibles réellement consommés à la production de l’énergie, que nous pourrions appeler efficients, la part absorbée par les services accessoires que nous considérons est bien de 0 %. Nous estimons rester en deçà de la vérité en fixant à un coefficient de 15 % la part imputable à ces services accessoires et en appliquand ce coefficient de 15 % aux chiffres majorés dé- Jà et successivement par les deux coefficients antérieurs de 10 %.

Revenons alors aux consommations que nous avons envisagées pour les différentes puissances de machines utilisées- dans l’industrie et fixons-en les valeurs moyennes à : 1 kilo 5 ; 2 kilos ; 4 et 5 kilos 5 par cheval-heure. Ces consommations reviennent, en réalité, pour l’ensemble des consommations du pays en combustible à : 2 kilos 08 ; 2,75 ; 5,55 et 5 k. 65 par cheval heure. C’est par comparaison avec ces chiffres que nous allons étudier le service qu’ap-

porterait dans l'économie des combustibles la distribution en grand de l'énergie.

Pour ces deux facteurs de la distribution de l’énergie que sont la producticn et le transport il y a un effort combiné possible dont on doit mesurer toute la portée.

I faut tout d’abord se faire une idée de ce que serait cette distribution fort éloignée des résultats assez grossiers obtenus par l'organisation actuelle de la distribution de l'énergie. Il faut supposer que de concentration en concentration, les secteurs soient arrivés à ce type de supercentrale pour la construction de laquelle l’industrie est d’ailleurs prête à répondre. …

La statistique de l'industrie minérale fixe pour 1913 à 804 installations ayant 783.383 chevaux installés la part de machinerie thermique prise dans la nomenclature générale des industries par les établis: sements d'électricité el d’eau. Il semble que nous pourrions arrêler à 700 établissements et 700.000 chevaux, l'importance alors de la seule industrie de la distribution électrique sur ce total. Si l’on songe qu'une usine doit, en général, compter trois groupes dont un de secours, on peut dire que la puissance moyenne des unités de centrales électriques, en 1913, élait d'environ 350 chevaux. Certes, l'influence exercée dans un centre urbain ou sur un secteur rural par l'installation d'une centrale utilisant des groupes de celte puissance est déjà extrêmement intéressante. L'industriel de la distribution supprime, dès lors, tous les mauvais consommateurs de combustible possédant des petites unités de rendement dérisoire dont les consommations peuvent atteindre jusqu'à 10 kilos par cheval utile à l'arbre des machines. Mais il est difficile, et on le comprend de suite, qu’elle

réponde, réduile à ces moyens, aux besoins d’économie réalisable pôur des machines supérieures à la puissance de 100 chevaux qui s’approchent sensiblement de la puissace des groupes qu’elle utilise ellemême. Enfin, l'économie qu’elle est susceptible de faire est fonelion de la consommation de ses groupes qui n'est pas des moins élevées. Nous avons noté, en effet, pour des machines de 250 à 300 chevaux, une Consommation moyenne de centrale électrique, de à kilos de charbon par kilowatt-heure vendu, ce qui correspond à 3 kilos environ par cheval-heure utile aux machines d'utilisation de la clientèle. L'économie que fait réaliser un secteur dans de telle conditiens est notable mais encore fort éloignée de ce que l'on peut espérer obtenir. ,

Pour répondre au but que doit se proposer l’organisation d'un secteur agissant en service publie, il faut d'abord que la puissance de ses unités dépasse la puissance des unités que réclameraient les plus puissantes des industries particulières que l’on espère rattacher au réseau. Bien mieux, la centrale doit satisfaire à la demande de puissance de l’ensemble des clients, auxquels il faut présenter un réservoir d’énergie suffisant si l’on ne veut pas craindre de manquer, à un moment ou à un autre, à l'appel subit qui peut être fait. Il est possible de figurer sur une courbe la puissance instantanée demandée à chaque instant de sa marche par une industrie. Cette courbe se présente avec une forme d’oscillations successives dont le maximum est marqué par la mise en marche ou l'effort le plus grand fourni avec la totalité des machines utilisatrices. L’addition de ces courbes pour les industries rattachées au secteur donne à chxque instant l'appel de puissance auquel l'usine productrice doit répondre. Il faut donc que la centrale

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ait des groupes dont la puissance globale ne soit pas inférieure au maximum des courbes totalisatrices obtenues avec les courbes particulières à chacun de ses clients. Ceci conduit à l'adoption de groupes déjà puissants. Plus la puissance unitaire des groupes est grande, plus économique est leur marche. La centrale comprendra le moins de groupes possible avec les puissances les plus fortes.

Mais le distributeur sera vite amené ensuite à rechercher le meilleur rendement des groupes qu'il à installés. L'économie, en effet, ne serait pas réalisée par l'installation de groupes très puissants ayant un facteur moyen de rendement inférieur. H faut à la fois et des groupes puissants et des machines marchant autant que possible avec régularité à la limite de leur puissance. Or, il est à remarquer que par la loi des grand nombres, la superposition des courbes d’industrie donne par lotalisation une courbe résultante dont les oscillations sont d'autant moins écartées des points maximum obtenus que l’on a soin de superpeser un plus grande nombre de courbes, c'est-à-dire qu'il est groupé un plus grand nombre d'abonnés sur la même usine productrice. L'idée de la supercentrale tendant son rayon de fourniture succède à l’idée de centrale. L'industrie de la distribution sera alors conduite à installer les groupes les plus puissants que sont capables de lui donner ses construücteurs et elle conciliera ainsi l’économie que l’on peut réaliser en poussant la puissance unitaire des groupes avec l'économie que l’on doit réaliser par le plein rendement de ces groupes.

Nous sornmes maintenant bien loin des usines de production qui, en 1914, paraissaient déjà munies de groupes énormes. Le développement, dans ce sens, a été extrêmement poussé par l'importance des con-

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sidéralions que nous venons d'exposer. Il ne s'agil plus de groupes de 3.000 kilowatts déjà si éloignés des groupes moyens de 350 à 5oo kilowalts qui étaient la norme il y a une douzaine d'années.

« En 1910, le plus grand type de turbo-alternateur « considéré comme réalisable était l’unité de 10.000 « kilowalts, soit environ 15.000 chevaux. (Nous étions d’ailleurs loin de cette réalisation en pratique). « Actuellement, on construit en France des uni- « Lés de puissance triple et en Allemagne lAllge- -«mein Electricitäts Gesellschaft, vient de réaliser « un groupe de 50.000 kilowatts, puissance déjà at- « teinte sinon dépassée aux Etats-Unis. Il en est de « même pour les chaudières dont la capacité uni- « Laire de vaporisation n’excédait guère 10.000 kilos « à l'heure en 1910 (ce qui représente près d’une « tonne 500 brûlée par heure), alors qu'elle atteint « maintenant 60.000 kilos avec le type Stirling (ce v qui représente près de 12 tonnes brülées à « l’heure). »

M. CREVRIER, sous-directeur de l’Usine Nord de la Compagnie Parisienne de Distribution d’Electricité, qui donne ces chiffres, ajoute’ d’ailleurs que la construction des turbines à vapeur n’a pas dit son dernier mot dans le sens de puissances encore plus élevées. D'après lui, on se trouve limité actuellement par la règle suivie de relier, de manière inflexible, l'arbre de l'alternateur fournissant l'électricité à l’arbre de la turbine actionnant l'alternateur, et par la vitesse maximum que l’on ne peut dépasser par suite de la construction même de l'alternateur. Cette limitation ne permet pas de donner à la turbine une vitesse qui corresponde à son rendement maximum que l'on pourrait atteindre et qui s’accompagnerait d'une puissance encore plus considérable. M. Drouin, di-

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recteur technique de la-Compagnie générale d'Electricité, fait remarquer que si les puissances unitaires sont normalement atteintes dès ce moment jusqu à 35.000 kilowatts pour les turbines à un seul arbre, il est possible d'obtenir des groupes de turbines à haute pression échappant dans deux turbines à basse pression qui donneraient la puissance de 70-000 kilowatts (Science et Industrie de juillet 1921). Gent de ces groupes suffiraient amplement pour satisfaire aux 15.000.000 de chevaux vapeur installés en 1913. I! faut, en effet, remarquer qu'avec les installations multiples et les organes de remplacement nombreux que les installations séparées nécessitent, le chiffre de 15.000.000 de chevaux vapeur en appareils thermiques est très supérieur aux besoins, par suile du grand nombre de machines de remplacement. Enfin il y a tout l'écart entre la somme des puissances de chevaux disponibles et la puissance instantanée utilisée.

Des supercentrales utilisant des groupes de cette importance permettent d'assurer la production du kKilowatt-heure avec 700 grammes environ de charbon consommé aux grilles, ce qui correspond à une’ consommation de 0,515 kilos de Charbon par cheval heure, et ce qui, bien entendu, permet de lutter contre toutes les consommations des industries outillées avec l'usine particulière la plus perfectionnée. L'organisation d'un secteur permet, au surplus, d'établir ces vastes usines aux points particulièrement désignés pour une manutention économique. On peut envisager soit le carreau même des mines importantes, soit la proximité d’un canal supprimant la manutention coûteuse des voies ferrées, soit le bord d'un quai maritime permettant l’approvisionnement des silos d’une chaufferie depuis le navire lui-même

me ((). El est ainsi possible de libérer la consomma-

üon dans les grandes centrales du coefficient de per- VA .

les de 10 % que nous avons dû retenir pour les con-

sommalions particulières du fait des transports.

Non seulement, d'ailleurs, l'établissement d'une distribution par süupercentrale permet de faire Féconomie des pertes de combustibles en transports, il permet de réaliser, au surplus, une économie dans la manutention d'extraction de l'ordre général qui est réalisée dans tout l'ensemble des industries du pays. Les mines, en effet, ne doivent pas manquer d’opérer sur la production de leur énergie l’économie apportée par le rattachement au secteur. Enfin et surtout, il dégage des services accessoires de construction, de réparations et d'entretien. I suffit de mettre en comparaison les chiffres de machinés à vapeur et de chaudières qui sont nécessaires dans le cas de la productien libre et particulière de l’énergie avec les chiffres d'unités motricés auxquels on peut arriver

($) Le point de savoir quelle est la meilleure situation des supercentrales a été l’occasion d'échanges de vues nombreux. Il s’agit de balancer les avantages économiques qui réclament la construction des usines sur le carreau des mines, ce qui permet l’utilisation de combustibles inférieurs ou déchets valant mal le transport, et la sécurité, qui réclame l'usine près des grands centres d’utilisation en choisissant son emplacement sur le bord d’une voie d’eau (usine de Gencevilliers).

Il y a eu parfois des propositions assez inattendues. L’une est certainement celle présentée par M. Neu, ancien élève de l'Ecole Polytechnique, ‘ingénieur conseil électricien. Avec une certaine méconnaissance du résultat final à obtenir, M. Neu n’hésitait pas à préçoniser au Ministères dés Travaux publics, la construction sur les côtes même d’Angleterre d’une usine électrique de 5.000.000 kilowatts destinée à alimenter par des conducteurs traversant la Manche, la région parisienne (Bulletin de la Revue Générale d’Electricité du 20 décembre 1919). Il rendait ainsi Paris tributaire non seulement du charbon anglais, mais encore de l'intérêt que pourrait avoir un jour ou l’autre l'Angleterre de supprimer la fourniture d'énergie à la capitale. Dans une lettre adressée au Ministre des Travaux publics le 24 janvier 1920, M. Neu trouvait une variante plus heureuse de sa première proposition en préconisant l'installation de la supercentrale à Rouen. Mais c’est toujours méconnaître la première fin à atfeindre.

dans un système de concentration de la production. Il est inutile d’insister sur l’éloquence qu'ils présentent.

Du fait de l'économie aux transports et du fait de l'économie dans les services accessoires, on peut alors sans hésitation supprimer les 2 coefficients successifs de 10 % puis celui de 15 % que nous avions retenus précédémmentet les remplacer par un chiffre unique et global de 10 %. Il ne faut pas d’ailleurs manquer de remarquer que l’économie réalisée dans les transports matériels des combustibles est contrebalancée en partie par la perte d'électricité qu'un grand secteur lié à une telle organisation est appelé à consentir aussi bien dans ses lignes que dans ses appareils de transformation. Nous allons tenir compte de ces pertes et n’avons à consigner pour l'instant que le chiffre de consommation en combustible par unité d'énergie fournie aux bornes du tableau de l'usine. - Or nous étions arrivés à compter par cheval heure, une consommation de 0,515 kilo. Avec la perte de 10 % en manutentions diverses, nous arrivons à environ 0,570 kilo par cheval heure.

Quelles vont être maintenant les déperditions, chiffrables en charbon, d'ordre électrique entre le départ de l'usine et les points d'utilisation ? Le système hardi de supercentrales qui est d’ailleurs envisagé communémentaujourd'hui, s'accompagne de vues non moins hardies sur la constitution générale des vastes réseaux de distribution chargés d’assurer la fourniture de l’6nergie à l'ensemble d’un territoire. En 1914, on considérait une distribution à 30.000 volts où au maximum à 60.000 volts comme une curiosité industrielle. Sur ce point, les Etats-Unis nous ont ouvert les voies. On y exéculait en 1913 le transport à 150.000 volts. La Southern California Edison Compagny et la Pacific

Gas and Elect-ice Company ont déjà adopté la transformation des lignes à: 150.000 volts en lignes à 220.000 volts. Elles espèrent effectuer la transformalion complète au cours des années 1921 et:1922.-Or, i! est à remarquer que ces sociétés ont eu l'expérience pendant vingt ans de lignes à 60.000 volts, pendant 7 ans de lignes à 110.000 volts et que, depuis quelques années déjà, elles exploitent des lignes à 150.000 volts (Electrical World, 1° janvier 1921). On peut donc dire que l'industrie de la distribution a dès maintenant en mains les appareils de haut voltage nécessités pour un transport de l'ordre de 200.000 volts. De même que les économies de combustibles sont réalisées par les emplois de machines de haute puissance, de même les hauts rendements en transmussion semblent devoir être obtenus du moins pour les canalisations principales par des transports à haute tension. Ce que nous avons dit d'autre part sur les pertes en lignes et en transformateurs doit être néanmoins retenu, aux atténuations près qui résullent du progrès réalisé dans les transports à voltage élevé. Mais l'emploi des hauts voltages peut nécessiter une cascade de plus pour la transformation du cou- - rant dans la distribution. Afin de ne pas être accusés de retenir des chiffres trop favorables à notre point de vue, nous pourrions fixer en moyenne à 25 % (nous avons fait état d’un pourcentage de 27,5 %. dans une organisation plus priraitive), les pertes en lignes et en transformateurs. Avec l’adoption d’un tel coefficient, et en partant du chiffre retenu précédemment de 0,570 kilog par cheval heure à l'usine, on peut espérer que le cheval heure vendu à la clientèle et immédiatement utilisable par elle sur ses machines ne nécessiterait pas une consommation de combustible supérieure à 0,700 kilog. En nous plaçant dans'les

conditions défavorables que nous avons eu l'occasion d'examiner de 4o à 50 % de perte, la consoinmalion par cheval heure vendu serait encore inférieure à 900 grammes. Il faut arriver enfin à 75 % de pertes dans la distribution de l'énergie entre l'usine productrice et le client, cas évidemmnet extrême, pour considérer le cheval heure utilisé comme consommateur d'un kilo de charbon.

Si l’on se reporte aux chiffres de combustible brûlé par l'industrie privée, variant de 2 kilos 75 pour les meilleures utilisations à 7 kilos 65 pour des utilisalions médiocres mais fort nombreuses des petites et des moyennesindustries, il semble que l’on puisse s’arrêler comme consommation moyenne par cheval heure à un chiffre voisin de 4 kilos. Le rattachement de l’industrie aux grandes centrales dans jes conditions les plus défavorables que l’on puisse imaginer Où la consommation serait de 1 kilog et les pertes de 75 %, ferait ressortir une économie des trois quarts de la consommation. Dans les conditions nioyennes, l'économie serait de So %. Il est possible en prenant le chiffre de 55 % de mesurer tout la portée économique de la distribution de l'énergie.

B. — Les industries diverses, Jes chemins de fer et les mines consommaient, en 1913, un total d'environ 34.000.000 tonnes de combustibles. Il y a lieu de tenir compte du combustible utilisé par ces industries à d’autres usages qu'à la production de la force molrice. Supposons qu'un quart environ de la consommammation totale soit ainsi retranchée. L'économie à réaliser" par l’organisation en secteur avec supercentrales thermiques devrait porter sur 25.500.000 tonnes. En utilisant les coefficients auxquels nous sommes arrivés, l’économie réalisable serait de 10 à

20.000.000 Lonnes par an. Ge chiffre est impressionnant. Ce.n'est pas tout.

En effet, un dernier gros consommateur de houille, qu'il ne faut pas omettre et dont nous n'avons pas encore tenu compte, est la métallurgie. En 1913, elle absorbaiït à elle seule 12.545.000 tonnes. Il est assez difficile de séparer dans cette industrie le combustible employé à la réduction dans les fours du combustible utilisé pour la force motrice. En comptant pour moi- Hé la part de réduction incombant au charbon et en supposant que la consommation propre par chevalvapeur ne soit en métallurgie que de deux kilos, ce qui est un chiffre extrêmement bas (il faut se rappeler, en effet, que ce chiffre se trouve affecté par tous les coefficients accessoires de manutentions, et d’industries annexes, et il ne faut pas manquer de faire état de toutes les amélioragons extrêmement importantes qu'apporterait l'emploi généralisé de l’électricité dans la métallurgie, notamment sur le poids très lourd des transmissions), on voit que l’économie à réaliser dans le système où nous nous sômmes placés, serait d’un chiffre voisin de 3.000.000 de tonnes.

En résumé, en s’en tenant à une distribution rationnellement organisée de l'énergie produite par moyens thermiques, on pourrait espèrer obtenir

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