Quand on effectue un petit voyage à travers les locaux de la Haute École d’Ingénierie et d’Architecture (HEIA) de Fribourg, on en sort requinqué, plein d’énergie et surtout convaincu du haut niveau des formations proposées. Cette école dispose notamment d’un instrument unique en son genre en Suisse, permettant d’étudier le comportement des réseaux électriques.
Après la visite, on en oublierait presque que le monde du travail est confronté à des problèmes de pénurie de main d’œuvre spécialisée. Toujours est-il que les remèdes, du moins partiels, à ce problème y sont disponibles. C’est d’ailleurs communiqué de manière éloquente : « Les ingénieur-e-s et architectes de demain se forment à Fribourg ». L’expérience de la formation professionnelle n’y est plus à prouver. Depuis la première École des métiers en 1896 et ses 12 apprentis tailleurs de pierre et mécaniciens, la barre des 1000 étudiants a été franchie à la HEIA-FR en 2015. Parmi les compétences que l’on peut y développer, figurent la conception des installations pour la production, le transport et la distribution du courant électrique. L’enseignement dispensé débouche sur un Bachelor of Science HES-SO en Génie électrique.
Le réseau électrique fribourgeois reproduit en laboratoire
Dans les locaux abritant les laboratoires d’électricité se trouve une pépite qui fait la fierté de l’école et surtout du personnel qui en a la charge. Il s’agit d’un banc technique installé dans les années 1990, époque à laquelle les bâtiments actuels ont été construits. Cette installation, appelée mini-réseau, est une sorte de « maquette » du réseau haute tension fribourgeois. Elle en reprend les éléments principaux, depuis les lieux de production tels que Schiffenen et Hauterive, les transformateurs et les lignes, la protection et le contrôle-commande ainsi que la communication postes et SCADA. L’installation est également équipée avec la dernière génération d’appareils, travaillant avec la norme CEI 61850. Les conditions et paramètres existants en réalité sont reproduits à petite échelle grâce à des montages électriques savamment étudiés. Cet émulateur analogique, d’une haute complexité, est un instrument unique en Suisse. Ce qu’on y simule et observe est bien entendu transposable à n’importe quel autre réseau.
Baptisé "mini-réseau", il s'agit d'un modèle du réseau haute tension fribourgeois.
Plus actuel que jamais
La miniaturisation des différents réseaux et le choix des solutions destinées à simuler les phénomènes apparaissant dans la pratique ont été réalisés quasiment à la perfection. Andéol Demierre, collaborateur scientifique en charge du mini-réseau de la HEIA-FR, confirme avec un sourire humble mais très persuasif, que les mesures et observations faites sur l’émulateur correspondent vraiment à la réalité du terrain. L’actualité toute récente tourne beaucoup autour des problèmes de production et d’approvisionnement énergétique.
La menace de coupures d’électricité récurrentes en raison d’une production insuffisante n’est pas écartée. Les ingénieurs et techniciens concernés par ces situations inhabituelles trouvent un outil idéal à l’HEIA-FR pour étudier, tester des situations et observer les phénomènes résultants sans pour autant interférer sur le comportement des vrais réseaux gérés au quotidien.
Mieux comprendre les nouvelles donnes
André Kneuss, responsable de la filière Génie électrique, fait remarquer que la raison d’être du mini-réseau a beaucoup gagné en importance, en raison des profonds changements qui sont en train de s’opérer sur le marché de la production d’électricité. Avec l’augmentation de la production dite décentralisée (solaire ou éolienne), les consommateurs deviennent également producteurs. Cette nouvelle donne impacte de différentes manières la stabilité en fréquence et en tension des réseaux. La discontinuité et le caractère aléatoire ou temporaire de la production ainsi que la diminution de l’inertie du réseau figurent parmi les causes. Il existe donc un fort besoin de collecter des informations et du savoir pour la bonne gestion des réseaux.
André Kneuss explique : « Compte tenu du haut niveau de nos équipements, nous réalisons, en partenariat avec des fournisseurs d’équipements et des gestionnaires de réseaux, des essais que l’on ne peut faire nulle part ailleurs. Nous sommes également sollicités pour des cours de formation continue ».
Modernisation en profondeur
Cet excellent outil didactique de la HEIA-FR a subi une profonde cure de rajeunissement et a été perfectionné, notamment grâce à l’ajout de nouveaux appareils dits IED (Intelligent Electronic Devices). Ceux-ci sont utilisées dans la pratique pour l’aide à la gestion des réseaux et servent ici aux processus de simulation. Andéol Demierre connait le mini-réseau sur le bout des doigts. Il a d’ailleurs fait remarquer qu’il lui a fallu plusieurs années après sa prise de fonction en tant que collaborateur scientifique, pour connaître toutes les finesses de cet émulateur. Il a pris une part importante dans sa mise à jour et précise : « Les travaux de modernisation ont également abouti à l’installation d’écrans de supervision ainsi qu’à la mise en place des réseaux informatique et de télécommunication permettant aux IED de communiquer entre eux et de gérer l’ensemble du réseau électrique à l’image de ce qui se fait en réalité ».