Energie pour le LHC et le CERN

Plus dense que celui du Canton du Genève, branché sur deux systèmes nationaux différents, devant desservir ses utilisateurs avec un taux de disponibilité le plus proche possible de 100 % ... Voici quelques-unes des caractéristiques du réseau électrique du CERN. Afin d’assurer le fonctionnement des machines sur toute la période d’exploitation pour la physique, les équipes du département EN effectuent des travaux de consolidation et modernisation en continu sur tous les sites du Laboratoire. Mais les plus gros projets devront attendre le long arrêt technique prévu en 2013.

 

Une installation électrique au CERN.

Sur une année, le CERN consomme environ 1 Térawatt heure, ce qui correspond à environ un cinquième de la consommation du Canton de Genève. Toutefois, durant les périodes où toutes les machines fonctionnent, nous arrivons à consommer jusqu’à un tiers de ce que consomme Genève. Alors que le réseau des Services Industriels de Genève (SIG) s’étend sur des distances de l’ordre d’environ 50 km, le réseau du CERN se concentre sur un territoire beaucoup plus petit. « Notre réseau est très dense et complexe, confirme François Duval, chef du groupe EN/EL en charge de la gestion des installations électriques. De plus, il a évolué au fur et à mesure que la demande en énergie augmentait et cela tout au long de l’histoire du CERN et sans véritable planification. Avec ses 1000 disjoncteurs à haute tension (environ le double par rapport au réseau SIG), il n’est pas forcement le réseau optimal que l’on pourrait concevoir et construire aujourd’hui. »

Un réseau complexe, des installations puissantes et des milliers d’utilisateurs qui demandent une haute disponibilité : un défi de taille pour les 75 membres du groupe EN/EL, constamment occupés à planifier et effectuer des travaux de maintenance, consolidation et modernisation. « Nous profitons de chaque arrêt technique des machines pour remplacer des batteries UPS qui prennent le relais en cas de coupure de courant et assurent, au moins pendant quelques minutes, la continuité de l’alimentation, explique François Duval. Sur le long terme, à la fin 2011, nous aurons remplacé tous les câbles de distribution entre les points du SPS ».

Si l’enterrement des nouveaux câbles peut se faire sans pénaliser le fonctionnement des machines, d’autres travaux devront attendre le long arrêt technique prévu en 2013. « Nous nous préparons pour 2013 en prévoyant la rénovation de plusieurs sous-stations d'interconnexions, dont la station principale sur le site de Meyrin qui date de 1965 et qui va être complètement refaite, explique François Duval. De plus, le déménagement des appareils électroniques à cause des radiations, entraînera d’intenses travaux de recâblage sur plusieurs secteurs du LHC ».

La modernisation des installations électriques est nécessaire pour continuer à assurer une performance élevée de l’ensemble du réseau, mais elle est aussi très importante pour améliorer la gestion de l’énergie du Laboratoire tout en se souciant de l’écologie. « De nombreux projets sont actuellement étudiés au CERN afin, par exemple, de récupérer l’énergie dissipée dans l’air par les tours de refroidissement des accélérateurs. De notre côté, aujourd’hui, nous n’installons que des transformateurs avec des matériaux high-tech qui diminuent grandement les pertes d’énergie », conclut François Duval.

Et pour ceux qui se souviennent encore du petit oiseau avec sa baguette qui aurait causé de gros dégâts dans le réseau, François Duval n’a qu’une réponse « L’incident du petit oiseau et d’autres incidents similaires perturbent très peu le réseau et ne remettent jamais en cause l’approvisionnement du CERN ». Affaire classée, donc !

Le réseau électrique du CERN

Le CERN est approvisionné par RTE, le groupe français de distribution d’électricité, avec une ligne dédiée à 400 000 volts. En cas de besoin, le CERN peut demander 60 MW aux SIG. Cette énergie de secours est suffisante pour alimenter le CERN sans les machines.

Le LHC consomme environ 45 % de l’électricité totale consommée par le CERN, alors que ses expériences en consomment environ 15 %. Le reste est consommé par les accélérateurs et expériences plus petits, ainsi que par les bâtiments.

Plus de détails ci-dessous :

L’ensemble du CERN consomme 1 TWh/an, soit 1 000 000 MWh/an ou 1 000 000 000 kWh/an.
  • 40 à 45 % de cette énergie sont destinés au LHC (dont 12 à 14 % au système cryognénique et 7 à 9 % aux installations de refroidissement et de ventilation)
  • 10 à 12 % sont destinés aux expériences LHC (ATLAS, CMS, ALICE et LHCb)
  • 28 à 32 % au SPS (dont 6 à 7 % aux expériences - zone Nord)
  • 2 à 3 % au PS + Booster + Linac
  • 5 à 6 % au Centre de calcul B513
  • 7 à 9 % aux bureaux, restaurants, etc.





par CERN Bulletin