Comprendre le black-out en Espagne et Portugal du 28 avril 2025

Source : stratpol.com – 16 mai 2025 – François Nuc

https://stratpol.com/comprendre-le-black-out-en-espagne-et-portugal-du-28-avril-2025/

Frrançois Nuc est ingénieur spécialisé dans la gestion des réseaux d’énergie électrique, ayant vécu au Japon puis en Tunisie où il a développé le marché de la cogénération pour le secteur industriel. Il a reçu le prix spécial Ubifrance au concours méditerrané de l’année 2009. Installé en Belgique, après avoir effectué des missions d’électrification pour Médecin Sans Frontière au Sud Soudan et en Afghanistan, il rejoint en 2018 Coreso, le coordinateur des TSOs européen.
Actuellement chargé de recherche à l’Université Libre de Bruxelles, il y traite notamment des questions sur la flexibilité des réseaux électriques.

Le 28 avril 2025 vers 12h35, le réseau électrique Espagnol a subi un évènement soudain, qui a provoqué l’effondrement de son réseau. Sur ce graphique (Figure 1), on constate clairement un écroulement de la puissance demandée à ce moment précis. L’Espagne passe d’une situation où il faut fournir au réseau presque 27 000MW à 12h30, à seulement 16 000MW à 12h35.

Que ce soient les prévisions (courbe verte) ou bien la programmation (courbe rouge), il n’y avait aucune déviation avec la demande réelle à 12h30. Il s’est donc passé quelque chose sur le réseau Espagnol qui a provoqué l’effondrement du système.

Principe de délestage et de cascade

Si, au premier abord, la lecture de ce graphique peut amener le lecteur à croire qu’entre 12h30 et 12h35, près de 11 000MW de consommation ont disparu du réseau, et que par conséquent, il s’agit d’un problème lié à la connexion sur le réseau des consommateurs, nous verrons qu’il est autrement.

Il faut comprendre qu’un réseau électrique est une structure extrêmement sensible et dynamique, dont l’équation d’équilibre se résume à ceci : fréquence du réseau = 50Hz, ou en d’autres termes, production = consommation. De ce fait, s’il est détecté une déviation de la fréquence du réseau de manière trop importante, il sera procédé et cela manière presque automatique et instantanée :

• Soit au délestage des consommateurs du réseau (en cas de surconsommation),
• Soit à la connexion de consommation sur le réseau (en cas de surproduction)

Tout cela est fait afin de rétablir le plus rapidement possible la fréquence normale du réseau. De très nombreux systèmes de monitoring et de contrôle de la fréquence sont installés, et agissent en permanence pour éviter qu’il n’y ait une déviation de fréquence qui conduirait à un black-out complet. Il arrive de temps en temps que des délestages soient réalisés, afin d’assurer le fameux équilibre : Production = Consommation. C’est ainsi que des clients se retrouvent dans « le noir » pendant une période donnée. De même, il arrive parfois au gestionnaire du réseau de demander à des industriels de lancer une consommation ou alors d’arrêter des productions électriques en cas de surproduction sur le réseau, il faut consommer l’extra ou bien diminuer l’apport d’électricité afin de stabiliser la fréquence. C’est comme cela qu’est géré un réseau électrique.

Pour faire le parallèle avec le cas espagnol, si les premiers délestages ne sont pas suffisants, alors d’autres délestages surviendront. Et cela jusqu’à ce que l’équilibre soit rétabli et la fréquence du réseau avec. Cependant, si les mesures prises ne sont pas assez dynamiques pour permettre au réseau de se rétablir, il y aura alors une réaction en cascade qui va mener au black-out partiel ou total du réseau. C’est ce qui s’est passé en Espagne. Les premières mesures prises n’ont soit pas été efficaces, soit pas assez dynamiques, ou alors n’ont pas été activées. Il en a donc découlé très rapidement une déconnexion de l’intégralité des acteurs du réseau : producteurs et consommateurs.

Entre 12h30 et 12h35, l’Espagne a perdu près de 11 000MW de demande sur le réseau, cela correspond à un délestage du réseau d’une consommation équivalente. Certaines sources parlent d’une chute de puissance d’environ 15GW. Mais l’essentiel est là : Comment une telle chute de puissance, entre 11GW et 15GW a-t-elle pu survenir en Espagne en l’espace de quelques minutes et cela sans que les systèmes de sécurité ne fonctionnent ?

Les black-out dans l’histoire

Ce qui rend le cas espagnol intéressant d’un point de vue technique et ingénierie, c’est qu’il est pour le moment inexplicable. En effet, rien n’indiquait que le réseau était soit saturé, congestionné, et que certaines lignes de transport puissent être amenées à être déconnectées, entrainant avec elles le reste du réseau. La production était en équilibre et en accord avec les prévisions (Figure 1). L’expérience nous a montré que lorsqu’un black-out est survenu, il y avait toujours une explication réseau très concrète qui pouvait la justifier. Dans le cas espagnol, cette explication est pour le moment à l’étude.

Black-out français récents :

En France, on peut citer 2 black-out d’importance ayant des causes différentes.

En 1987, le 12 janvier, une vague de froid s’abat sur le pays. Nous sommes en situation de forte consommation électrique. Alors en plein pic de puissance réseau, la centrale thermique au charbon et fuel de Cordemais en Loire Atlantique, s’arrête brusquement. Et c’est le froid qui en est la cause : un réservoir d’eau de la centrale avait gelé. En parallèle, une tranche de la centrale nucléaire de Sain-Laurent-des-Eaux est mise hors service, par l’arrêt du système de refroidissement, là aussi à cause du gel. La France se retrouve donc dans une situation de baisse de production électrique en plein pic de consommation électrique. Pour éviter que le réseau entier ne s’effondre, des délestages importants sont opérés pendant plusieurs heures dans 19 départements de l’Ouest de la France et sur une partie de la région parisienne.

En 1999, la France et l’Europe de l’Ouest sont balayées par les tempêtes Lothar et Martin. Le réseau électrique (on parle bien ici des lignes électriques) est frappé par des rafales de vent à 150km/h. De ce fait 540 lignes à haute tension et 1075 pylônes sont hors service. 3,6millions de foyers sur 30 millions d’abonnés sont plongés dans le noir. Il faudra à EDF une petite semaine pour rétablir l’intégralité des foyers.

En 2006, c’est depuis le niveau communautaire que la France est touchée par un black-out. Le 4 novembre 2006, une défaillance du réseau allemand se répercute sur la France, la Belgique, les Pays Bas, l’Italie et aussi l’Espagne, et cela durant 1h. La cause en est l’interruption volontaire d’une ligne très haute tension dans le nord de l’Allemagne pour permettre le passage d’un navire.

Cette liste n’est pas exhaustive, mais que ce soit aux USA en 2008, au Japon en 2011, en Inde en 2012, en Tunisie 2014, au Sénégal en 2014, en Argentine en 209, les exemples sont nombreux, et toujours explicables et expliqués.

Les causes sont très souvent d’origines accidentelles qui entrainent une défaillance technique : lignes haute tensions couchées par une tempête, circuit de refroidissement non opérationnel dans certaines centrales, surtension réseau provoquée par un excès d’humidité atmosphérique, panne d’un barrage qui alimente une centrale hydro-électrique, coup de foudre qui sectionne un câble, séisme ou tsunami qui endommage autant le réseau que la production… bref, à chaque black-out son explication.

Ce qui rend pour le moment la crise espagnole particulière surprenante, c’est qu’il n’y a pas d’évènement accidentel, ou même d’erreur humaine qui puisse être attribuée pour le moment à ce black-out total de la péninsule. Et cela en soit c’est extrêmement perturbant. Essayons donc maintenant, de comprendre maintenant à notre niveau et avec les données à notre disposition, ce qui a pu se passer.

Présentation des données brutes

Attardons-nous dans un premier temps sur les données de production le 28 avril en Espagne à 12h30 (Figure 2), et à 12h35 (Figure 3)

Entre 12h30 et 12h35, un évènement sur le réseau Espagnol a provoqué quasi instantanément la déconnexion de : 10 :000MW solaires (de 18068 MW à 8236MW), du nucléaire (de 3388MW à 0MW), d’une partie de l’éolien (de 3643MW à 2290MW) et d’une partie de l’hydro-électrique (de 3171MW à 1232MW). Il est aussi intéressant de noter que le charbon a été tout comme le nucléaire, intégralement déconnecté (de 230MW à 0MW).

Au niveau des frontières, à 12h30 l’Espagne était exportatrice nette. Elle envoyait 868MW vers la France, 2652 vers le Portugal et 782 vers le Maroc. À 12h35, ces exportations étaient quasiment nulles.

Si l’on fait le décompte, il y a eu donc 10000+3388+1353+1939+230+ 868+2652+782 = 19 859MW de déconnection. On se retrouve donc avec une perte de puissance de près de 20GW. Cette valeur est à mettre en perspective avec les chiffres donnés en début d’article qui mentionnaient une perte de l’ordre de 11GW à 15GW. Comment expliquer cette différence ? Quoi qu’il en soit, ce qu’il s’est passé entre 12h30 et 12h35, représente un effacement de plus de la moitié de la production espagnole. C’est un fait en soit tout à fait incroyable.

Une première remarque concerne le problème de l’accès aux données et la véracité de ces dernières. Il y a eu un silence radio quasi complet de la part de Red Electrica (le gestionnaire du réseau électrique espagnol) sur les causes de la chute de son réseau. De nombreux observateurs (professionnels ou non) ont tenté d’avoir accès à ces informations ; mais comme souvent soit l’accès aux données est impossible, soit la lecture de ces données sont complexes.

Dans le cas de notre exemple, il est curieux de constater une différence entre le graphique global (Figure 1) de Red Electrical (perte de 11GW de puissance) et l’analyse des camemberts provenant aussi de Red Electrica (Figure 2 & Figure 3, perte à minima de 20GW).

Le lecteur pourra également s’amuser à regarder l’évolution de la production solaire sur la journée du 28 avril. Il semblerait que cette journée ait été exceptionnelle en tout point, puisqu’ à 23h, il y avait encore 2GW de production solaire en Espagne, chose hautement improbable puisqu’il faisait déjà nuit. Ces incohérences soulèvent des interrogations sur la véracité des données transmises.

Si l’on compare les données de la journée du 28/04/2025 à celles de n’importe quel autre jour, par exemple le 7/05/2025 (date à laquelle cet article est écrit), on pourra constater que le solaire est proche de 0,1GW dès 21h, ce qui est normal, car il y a moins de soleil. Il est donc impensable que pour la journée du 28/04, nous puissions toujours avoir près de 3,6GW de solaire à 20h et 2GW solaire à 23h.

Deuxième incohérence : alors que tous les observateurs ont indiqué que l’Espagne dans sa quasi intégralité se trouvait en black-out, comment expliquer qu’au plus fort de la crise, il y avait toujours quasiment 12,5GW de production en Espagne (Figure 1) ? Cela est hautement improbable également. Les données transmises ne semblent pas être précises.

Réflexions sur l’origine du black-out

Les premiers commentaires qui ont été fait par Red Electrica ont évoqué une éventuelle cyber-attaque ou un sabotage, voire des conditions météorologiques très particulières. Par la suite, ces hypothèses ont été écartées par Red Electrica elle-même. Il a fallu attendre le 29 avril, soit une journée entière après l’évènement, pour avoir la première chronologie des évènements:

1. Le 28/04 à 12h33, le réseau subit un événement assimilable à une perte de production d’électricité.
2. Presque immédiatement, le réseau s’est auto-stabilisé et a récupéré
3. Environ 1,5 seconde plus tard, un deuxième évènement assimilable à une perte de production survient
4. Environ 3,5 secondes plus tard, la connexion Espagne-France est interrompue à cause de l’instabilité du réseau.
5. Immédiatement après, une perte massive de renouvelable frappe le système
6. Le réseau s’effondre en cascade et s’étend sur l’ensemble de la péninsule.
7. À 22h, soit 10h après le 1^er évènement réseau, 421 des 680 sous-stations espagnoles étaient de nouveau en ligne : 43% de la demande était assurée
8. À partir du mardi matin 29/04, 99% des stations étaient connectées. Red Eléctrica a indiqué qu’au pire moment du black-out, la génération de la péninsule ibérique est réellement tombée à 0. C’est ainsi qu’un black start a dû être opéré

En premier lieu, on ne peut que constater la rapidité avec laquelle un réseau électrique peut s’effondrer. On parle ici de réactions en chaine qui se déroulent dans un intervalle de temps inférieur à la minute.

Puis Red Electrica elle-même a indiqué que la péninsule ibérique avait atteint un black-out total. C’est à dire que pas une seule production ne restait connectée au réseau. De ce fait, comment expliquer que les données fournies sur le site internet de Red Electrica indiquent encore 12,5GW de génération lors du Black-out ? Cela met en lumière la difficulté d’avoir des données et informations fiables dès que l’on parle d’énergie et d’électricité.

L’Entsoe Transparency Platforme donne accès aux données par pays en Europe. Lorsque l’on se penche sur les données espagnoles du 28/04/2025, force est de constater que même sur l’ENTSOE, nous trouvons une production minimale d’environ 12,5GW en Espagne, ce qui semble être impossible des dire de Red Electrica et de l’ensemble des observateurs qui indiquent « barely a corner of the peninsula, which has a joint population of almost 60 million people, escaped the black-out ».

Des spéculateurs en tout genre ont émis l’idée que ce black-out pourrait venir d’une volonté de nuisance du Maroc ou de la France. Cette hypothèse est à écarter. En effet, au moment de l’évènement qui a contribué à faire s’effondrer le réseau électrique Espagnol, la France et le Maroc étaient en situation d’importation nette d’électricité depuis l’Espagne. La France importait 868MW et le Maroc 782MW. Dès que l’Espagne a fait face à ses problèmes de perte de puissance, la France et le Maroc ont immédiatement arrêté leur soutirage de puissance depuis le réseau espagnol.

Si on consulte les échanges commerciaux de la France avec les pays limitrophes le 28 avril sur le site de RTE, on trouve le graphique suivant (Figure 4) :

Il est intéressant de noter que la France exporte vers tous les pays voisins durant toute la journée, SAUF vers l’Espagne et l’Allemagne. En ce qui concerne l’Espagne, durant toute la matinée, la France importe de l’Espagne (en violet). Ces importations sont à 2590MW jusqu’à 5h45 du matin puis descendent à 1600MW de 6h jusqu’à 10h du matin, pour ensuite atteindre 1000MW à 12h15. Dès 12h30, alors que les premiers signes de perturbations se manifestent en Espagne, RTE est en situation d’exportation de puissance vers l’Espagne à hauteur de 400MW. Ces exportations vont augmenter jusqu’à atteindre un pic de 2000MW à 20h15, afin de permettre au gestionnaire espagnol de remettre son réseau en place. Puis peu à peu, à mesure que le réseau espagnol remontait en puissance, les exportations françaises ont diminuées.

Je n’ai pas ici accès aux données Marocaines, mais il y a fort à parier que les autorités marocaines ont fait exactement comme la France : subvenir aux besoins de leur partenaire espagnol. Cela est confirmé par les dires de Mr Pedro Sanchez, premier ministre espagnol, qui remercie la France et le Maroc d’avoir exporté un surplus d’électricité vers l’Espagne afin de permettre la récupération du réseau espagnol. Il est donc fort peu probable que la source du black-out espagnol puisse venir d’une volonté de la France ou bien du Maroc de faire s’effondrer le réseau espagnol.

Red Eléctrica a indiqué que le problème a pris naissance dans la région du sud-ouest d’Extremadure, région frontalière avec le Portugal. Cette région possède une centrale nucléaire (Almaraz) ainsi que de nombreux barrages hydroélectriques et d’innombrables fermes solaires. Le directeur des opérations techniques de Red Electrica, Mr Eduardo Prieta a indiqué « qu’il était très possible que la génération responsable du problème initial qui a induit l’ensemble du black-out, soit la génération solaire ».

Sans aller plus loin dans les spéculations, examinons maintenant le côté plus technique de cette histoire, à savoir le cœur d’un réseau électrique et sa fréquence.

Moteur électrique vs convertisseur à électronique de puissance

En France, tout comme en Europe, la fréquence du réseau est de 50Hz. Cette fréquence correspond à l’oscillation du courant sur une période de 20ms. Historiquement cela correspond à l’image de la vitesse de rotation des aimants et bobines des machines électriques triphasées. Lorsque l’équilibre production = consommation est parfait alors la fréquence est de 50Hz. Si la demande (la consommation) augmente, alors la fréquence baisse. Si l’offre augmente (la production), alors la fréquence augmente.

A l’heure des énergies renouvelables, et donc du solaire, ce n’est pas une machine tournante qui est connectée au réseau, c’est un ensemble panneaux solaires / convertisseurs qui est connecté au réseau. De ce fait, la fréquence réseau n’est plus assurée par une machine tournante, mais par un pont d’électronique de puissance. Et cette différence entre machine tournante et convertisseur à électronique de puissance est fondamentale, puisque dans le premier cas, il y a en prise directe sur le réseau une machine qui possède une inertie mécanique alors que dans le second cas, il y a en prise directe un convertisseur de puissance sans inertie mécanique. Cette différence est très importante car elle pourrait expliquer l’origine du black-out.

Si l’on devait expliquer pourquoi et comment une machine électrique est amenée à se déconnecter du réseau, je tenterai l’explication suivante. On pourrait comparer un moteur électrique à un cycliste qui pédale sur route. Au régime nominal du moteur qui correspond à une route plate pour le cycliste, et à vitesse de rotation constante qui correspond à une fréquence de 50Hz, le moteur et le cycliste délivrent 80% de leur puissance. Si la demande électrique augmente, donc par comparaison si la route n’est plus plate mais qu’elle monte, alors le cycliste doit fournir plus de puissance. Il va alors être à 90% voire 100% de puissance. Le cycliste appuie plus fort sur les pédales et garde la même vitesse de rotation. Le travail mécanique a augmenté, mais la fréquence est restée la même.

Si la demande en électricité augmente toujours, cela signifie que la pente du cycliste augmente également. Comme le cycliste était déjà à 100% de sa puissance, il va pouvoir pendant un court moment fournir 110% voire 120% de sa puissance tout en gardant la même vitesse de rotation. Puis peu à peu, il va s’épuiser, sa vitesse de rotation va diminuer, puis il va mettre pied à terre : il sera à l’arrêt. C’est exactement la même chose pour la machine électrique. Lorsque le réseau lui demande plus de puissance, elle va s’exécuter tout en gardant la même vitesse de rotation. Si la demande est trop forte, donc si le couple résistant est trop grand par rapport au couple moteur, la machine va peu à peu perdre de sa vitesse de rotation, tout comme le cycliste ralentit en montée. C’est la phase où la fréquence réseau diminue. Et si la demande réseau augmente encore, alors le couple résistant s’appliquant sur la machine va tout simplement faire caler la machine et la mettre à l’arrêt.

Cette analogie s’applique aussi pour une surproduction électrique et un cycliste sur une pente descendante, qui entrainerait une augmentation de la vitesse de rotation, donc de la fréquence.

Il faut comprendre ici, que les machines électriques fonctionnent à régime nominal entre 70% et 90% de leur puissance. Elles ont donc une certaine marge de flexibilité pour s’adapter aux variations de demande réseau puisqu’elles peuvent monter jusqu’à 110% de puissance dans certains cas. Cette flexibilité de fourniture de puissance est à ajouter au fait que la machine tournante est un ensemble mécanique qui possède une vraie inertie. Et cette inertie mécanique de par sa nature, permet également à la machine de s’adapter temporairement aux variations réseaux.

Si l’on devait expliquer pourquoi et comment un convertisseur à électronique de puissance est amené à se déconnecter du réseau, on ne pourrait prendre l’image du cycliste. Pour faire simple, dans le cas d’installation solaire, le panneau solaire ne voit que le convertisseur à électronique de puissance. Le panneau solaire ne voit pas le réseau électrique. Le réseau électrique ne voit que le convertisseur à électronique de puissance et ne voit pas le panneau solaire. Le convertisseur est donc le lien entre le réseau et la ferme solaire. Cependant le convertisseur prend son information du réseau électrique. C’est à dire qu’il sait qu’il doit fournir une certaine image de tension, de courant et de fréquence pour pouvoir transférer l’énergie produite par le panneau sur le réseau. Si l’on arrive dans une situation où le réseau a besoin de plus de puissance, le convertisseur ne pourra pas fournir plus de puissance que ce qu’il reçoit de la ferme solaire. De même, si l’on doit moduler la puissance à la baisse de la ferme solaire afin de s’adapter à une situation réseau cela ne sera pas possible via le convertisseur de puissance. De ce fait, il y a ici un dispositif technique (ferme solaire + convertisseur), qui ne possède ni flexibilité ni inertie pour s’adapter à la situation réseau. Le convertisseur de puissance va fournir au réseau un courant parfaitement en phase avec ce que le réseau souhaite.

Si le convertisseur détecte une surtension ou une sous tension à ses bornes, il se déconnectera immédiatement. Ces convertisseurs ne peuvent fonctionner que s’ils détectent une tension sur le réseau. De ce fait, en cas de fluctuation de la tension réseau, et jusqu’à la perte totale de la tension, le convertisseur se déconnectera automatiquement.

Réflexions sur la déviation de fréquence en Espagne

Alors que les jours passent, le 9 mai, ENTSOE a finalement donné une explication sur les évènements espagnols. (Figure 5)

Voici la chronologie des évènements telle que racontée par l’ENTSOE :

Data so far, have yielded the following sequence of events during the incident:

1. Starting at 12:32:57 CET and within 20 seconds afterwards, presumably a series of different generation trips were registered in the south of Spain, accounting to an initially estimated total of 2200 MW. No generation trips were observed in Portugal and France. As a result of these events the frequency decreased and a voltage increase is observed in Spain and Portugal.
2. Between12:33:18 and 12:33:21 CET, the frequency of the Iberian Peninsula power system continued decreasing and reached 48,0 Hz. The automatic load shedding defence plans of Spain and Portugal were activated.
3. At 12:33:21 CET, the AC overhead lines between France and Spain were disconnected by protection devices against loss of synchronism.
4. At 12:33:24 CET, the Iberian electricity system collapsed completely and the HVDC lines between France and Spain stopped transmitting power.

As soon as the disruption of the electricity supply occurred, the affected TSOs worked together in a coordinated effort to restore the power in the affected region of France, as well as in Spain and Portugal.

The main steps of the restoration process were the following:

• At 12:44 CET, a first 400 kV line between France and Spain was re-energised (Western part of the border).
• At 13:04 CET, the interconnection between Morocco and Spain was re-energised.
• From the start of the restoration until approximately 13:30 CET, several hydro power plants in Spain with black-start capability launched their black-start processes to initiate the restoration of the system.
• At 13:35 CET, the eastern part of the France-Spain interconnection was re-energised.
• At 16:11 and 17:26 CET, the two power plants with black start capability in Portugal succeeded their start up process after unsuccessful previous attempts, allowing to initiate the restoration process in Portugal with two islands.
• At 18:36 CET, the first 220 kV tie-line between Spain and Portugal was re-energised, allowing to speed up the restoration of the Portuguese system.
• At 21:35 CET – the southern 400 kV tie-line between Spain and Portugal was re-energised.
• At 00:22 CET on 29 April 2025, the restoration process of the transmission grid was completed in Portugal.
• At around 04:00 CET, the restoration process of the transmission grid was completed in Spain.

Il est tout à fait admirable que l’Espagne avec l’aide de la France et du Maroc ait réussi à rétablir son réseau électrique en partant d’un black start aussi rapidement. On ne peut que féliciter leur performance.

L’analyse de l’ENTSOE nous indique que les évènements ont commencé à partir de 12:32:57 le 28 avril. Cependant les analyses poussées et couplées d’autres experts européens tendent à montrer d’autres choses. Regardons maintenant le diagramme (Figure 6), produits par Leonhard Probst sur les évènements ainsi que la chronologie rapportée.

𝟏. 𝐅𝐢𝐫𝐬𝐭 𝐎𝐬𝐜𝐢𝐥𝐥𝐚𝐭𝐢𝐨𝐧 𝐄𝐯𝐞𝐧𝐭 (12:03–12:08)

• Dominant mode: 𝟎.𝟔𝟑𝟓 𝐇𝐳
• Strong 𝐩𝐡𝐚𝐬𝐞 𝐚𝐧𝐠𝐥𝐞 between Porto and Málaga
• 𝐀𝐦𝐩𝐥𝐢𝐭𝐮𝐝𝐞 highest in Porto
• See my initial post on this event here: https://lnkd.in/emXS8vGa

𝟐. 𝐒𝐞𝐜𝐨𝐧𝐝 𝐎𝐬𝐜𝐢𝐥𝐥𝐚𝐭𝐢𝐨𝐧 𝐄𝐯𝐞𝐧𝐭 (12:19–12:22)

• Dominant mode: 𝟎.𝟐𝟏𝟓 𝐇𝐳
• This time, 𝐌á𝐥𝐚𝐠𝐚 shows the larger amplitude
• Very similar to a previous event in 2016: https://lnkd.in/erjbVNxV

𝟑. 𝐌𝐚𝐣𝐨𝐫 𝐆𝐞𝐧𝐞𝐫𝐚𝐭𝐢𝐨𝐧 𝐋𝐨𝐬𝐬 at 𝟏𝟐:𝟐𝟗:𝟓𝟎

• Estimated: ~𝟔𝟓𝟎 𝐌𝐖
• No significant interregional frequency differences observed

𝟒. 𝐀𝐧𝐧𝐨𝐮𝐧𝐜𝐞𝐝 𝐄𝐯𝐞𝐧𝐭 (12:32:57.2)

• Approx. 𝟓𝟎 𝐌𝐖 loss
• Captured clearly in the frequency trace
• Confirmed here (in Spanish: https://lnkd.in/eSMzm4eN)

𝟓. 𝐍𝐞𝐰 𝐈𝐧𝐬𝐢𝐠𝐡𝐭: 𝐋𝐨𝐜𝐚𝐥 𝐑𝐨𝐂𝐨𝐅 𝐒𝐩𝐢𝐤𝐞 𝐢𝐧 𝐏𝐨𝐫𝐭𝐨

• Just before the end of the timeframe, Porto’s dataset reveals a near -𝟐 𝐇𝐳/𝐬 𝐑𝐨𝐂𝐨𝐅
• Confirms earlier speculation that 𝐑𝐂𝐨𝐅 𝐜𝐚𝐧 𝐛𝐞 𝐡𝐢𝐠𝐡𝐥𝐲 𝐥𝐨𝐜𝐚𝐥𝐢𝐳𝐞𝐝 during large system disturbances

Ce qu’indique Mr Probst c’est qu’une déviation de fréquence a été constatée le 28 avril entre 12h03 et 12h08. (Figure 7). Cette figure montre bien qu’initialement, les fréquences mesurées en Espagne (Malaga), Portugal (Porto) et Freiburg (Allemagne) sont quasi identiques. Cependant à partir de 12h03 et quelques secondes, on peut constater qu’il y a une déviation de fréquence en Espagne et au Portugal. Cette déviation atteint une amplitude crête de 0,02 Hz à 12h04, puis 0,04Hz à 12h05, puis 0,06Hz à12h07.

À ce moment de la journée, aucune alerte n’est donnée, car les déviations de fréquence ne sont pas incompatibles avec les normes de sécurité du réseau. Il est intéressant de noter que les déviations de fréquence semblent de plus grande amplitude au Portugal (Porto) qu’en Espagne (Malaga). Cependant, un deuxième évènement va avoir lieu (Figure 8) presque 10 minutes après le premier.

Là encore, nous pouvons constater qu’il y a déviation de la fréquence en Espagne et au Portugal, et cela dans des amplitudes crêtes supérieures aux premières. Par exemple, vers 12h20 et 45 secondes, la déviation s’élève à 0,10 Hz à Malaga en Espagne. Ce qui est intéressant c’est que contrairement au premier épisode, la déviation est de plus grande amplitude en Espagne qu’au Portugal.

Quoi qu’il en soit, ces évènements se déroulent bien avant le premier créneau horaire de la chronologie donnée par l’ENTSOE, qui est que vers 12h32 et 45 secondes une série de déclenchements ont été enregistrés sur le réseau Espagnol. On peut comparer l’analyse de la fréquence faite par Mr Leonhard Probst comme étant une sorte d’analyse sismique du réseau électrique, ayant enregistré deux secousses, une vers 12h03 et l’autre vers 12h19, avant que les premiers effets ne soient constatés sur le réseau physique que vers 12h32.

La suite de l’analyse (Figure9) de Mr Probst se focalise à proprement dit sur les évènements qui se déroulent à partir de 12h32 et 57 secondes comme relatés par l’ENTSOE.

Ce graphique est intéressant car il montre bien les différentes pertes de production électrique entre 12h32,57sec et 12h33,19,4sec. Nous pouvons constater qu’en l’espace de moins d’une minute, 4 déconnexions de génération sont enregistrées. En parallèle, nous pouvons constater l’augmentation progressive de l’écart de fréquence entre Malaga et Freiburg.

Pour conclure avec l’analyse purement technique de l’évènement, je partage ici (Figure 10) le graphique proposé par Simon Gallagher de UK Networks Services:

Ce graphique est pertinent à plusieurs points de vue, car il met en perspective les premiers incidents de fréquences constatés en Espagne et au Portugal, ainsi que l’ampleur de ces déviations de fréquence par rapport au seuil usuel d’alerte qui entraine la déconnexion des générations. Nous pouvons constater que les variations de fréquence en Espagne et au Portugal, même si conséquentes, semblent vraiment éloignées des seuils d’alerte habituel. Cela pourrait expliquer pourquoi, les systèmes de sécurité n’ont pas réagi initialement.

Regardons maintenant comment la perte de puissance a été opérée sur le réseau (Figure 11):

Nous pouvons constater que plusieurs délestages ont eu lieu entre 12:32,57sec et 12h:33,16sec. Ces délestages auraient dû provoquer un effondrement de la fréquence, ce qui n’a pas été le cas. Une hypothèse est que la fréquence a été maintenue par des réserves actives de puissance. Je n’entrerai pas maintenant sur le sujet de la réserve. Mais si le lecteur est intéressé, l’article suivant traitant de la flexibilité électrique aborde largement le sujet des réserves.

Ce n’est qu’à 12h33,17 sec que l’on constate un effondrement de la fréquence qui va provoquer la chute intégrale du réseau espagnol. Pour protéger le réseau et éviter une propagation du problème à la France au reste de l’Europe, la connexion continue entre la France et l’Espagne est coupée à 12h33,21 sec. Il est impératif de comprendre la nécessité absolue de réponse rapide. Les opérateurs de RTE et les mesures de sécuritaires de déclenchement automatique côté français ont été extrêmement efficaces en ce qui concerne la protection du réseau national.

Réflexions sur l’origine du problème

A l’heure actuelle, rien ne semble pouvoir expliquer les 2 variations de fréquences constatées en Espagne et au Portugal presque 15 minutes avant les premières pertes de puissance. Plusieurs sources ont tout de même évoqué les conditions atmosphériques qui pourraient être la cause d’une instabilité au niveau des centrales solaires dans le sud-ouest de l’Espagne. Mais rien pour le moment n’est vraiment sûr.

En ce qui concerne la perte de puissance sur le réseau, elle début vers 12h32,28 sec et représente au total 2,2GW. Un tel niveau de puissance est bien au-delà des seuils de perte pour lesquels les systèmes de sécurité sont dimensionnés. Donc le réseau n’est pas prévu pour perdre autant de puissance aussi rapidement. Dès lors, les systèmes de sécurité ne pouvaient s’adapter. Néanmoins, nous pouvons constater que la chute de fréquence a été contenue grâce aux réserves, ce qui est en soit une bonne chose. Il reste en suspens cette question : « Qu’est ce qui a provoqué cette perte de puissance ? » Là encore certaines sources évoquent les conditions climatiques. Donc dans un cas comme dans l’autre, il s’est passé quelque chose sur le réseau, et pour le moment nous ne savons pas réellement ce qui a provoqué les variations de fréquence ni même les premières pertes de puissances.

Réflexion sur la sécurité réseau électrique

Un réseau électrique est une structure complexe, qui est également très fortement pilotée, contrôlée par de l’électronique, des protocoles de communication, des interfaces du Système de Contrôle et d’Acquisition de Données (SCADA)… L’échange de données en temps réel est un des aspects les plus cruciaux de la gestion d’un réseau électrique.

Je vais donc partager ici l’analyse faite par Ruben Satamarta, un ingénieur spécialiste des attaques cyber. Mr Satamarta s’est intéressé au black-out espagnol car dans un premier temps, le gouvernement et REE ont évoqué cette possibilité. Sans rentrer dans la paranoïa sur l’attaque cyber, il porte un regard lucide sur la complexité des interfaces de communications et l’échange de données d’un tel réseau.

Le Centre national de cryptologie (CCN) et, par extension, le Centre national de renseignement (CNI), ainsi que l’INCIBE, participent à la cyber-enquête. Ensemble, ils mènent une enquête afin de déterminer si une cyberattaque a joué un rôle dans la panne.

L’une des premières étapes consistait à vérifier que les centres de contrôle de REE (Red Electrica: RTE Espagnol) étaient sécurisés, ce qui semble désormais confirmé. Cependant, le réseau électrique espagnol comprend un large éventail d’entreprises privées, en particulier dans le secteur des énergies renouvelables. Comme le rapporte ElEconomista, le CNI et la CCN évaluent actuellement la sécurité physique (y compris celle du personnel) et cybernétique des 36 centres de contrôle de la production (CCG) autorisés par REE. Si de telles évaluations sont habituelles dans des secteurs comme le nucléaire, où l’accent est mis sur la prévention du sabotage, du terrorisme et de la prolifération, ce niveau d’examen minutieux est certainement nouveau pour d’autres types d’installations de production tel que le renouvelable.

Ces GCC sont gérés par des entreprises privées et autorisés par REE à s’assurer que les centrales de production respectent les codes du réseau espagnol, en servant d’interface de télémétrie et de télécontrôle entre des groupes spécifiques de centrales et le centre de contrôle approprié de REE. En particulier, les centrales photovoltaïques et autres centrales d’énergie renouvelable doivent choisir l’un des 34 GCC autorisés, sur les 36 disponibles.

Je ne vais pas traduire l’ensemble de l’analyse de Mr Satamarta ici, car cela rendrait cet article bien trop long. Cependant, une chose est sûre : l’intégration massive des énergies renouvelables rend la gestion et la coordination de la sécurité et de l’efficacité des réseaux électriques en général bien plus complexe. De plus face à ‘absence de toute défaillance physique évidente, comme des incendies ou des lignes endommagées, des questions restent en suspens : Qu’est-ce qui a déclenché les oscillations en premier lieu ? Ces oscillations sont-elles liées aux pertes de production ultérieures ?

La cause commune de la défaillance des dispositifs d’alimentation électroniques (tels que les onduleurs) est-elle liée à ces oscillations spécifiques ?

Est-il possible que des échanges de données entre les acteurs du réseau puissent avoir été erronés ?

Dans la multitude de sociétés intervenant maintenant dans le business de l’électricité, comment être sûr que les employés à tout niveau font preuve de la rigueur et de l’honnêteté dévolue à leurs fonctions ? Toutes ces questions sont valables. Et j’imagine que le cas espagnol sera l’occasion d’en traiter certaines.

Dans cet article j’ai tenté de rester le plus factuel possible en recoupant les informations de Red Electrica, l’ENTSOE, des experts Allemands (Mr Probst), Anglais (Mr Gallhager), Espagnol (Mr Satamarta). Il est à parier que d’autres analystes viendront étayer l’étude de ce problème afin que l’on puisse enfin en connaitre le mot de la fin. Il ne s’agit pas ici de donner raison ou tort à un type de production, ou d’incriminer le marché de l’énergie, mais simplement de transmettre des informations pour donner aux curieux l’envie d’aller cherche plus loin les origines et la cause de cette faille électrique tout à fait incroyable. Je laisse le lecteur poursuivre ses recherches…