Deux ans après le début de la guerre, l’Ukraine reconstruit ses infrastructures énergétiques tout en préparant leur décarbonation
La société ukrainienne Ukrenergo a rejoint en tant que telle l’association européenne des gestionnaires de réseau de transport d’électricité (Entso-e). Elle avait jusqu’à présent rang d’observatrice. Après avoir reconstruit une partie de ses réseaux électriques, l’Ukraine déploie, dans l’urgence, des capacités solaires, de stockage et des microgrids. L’Ukraine se projette aussi dans le futur avec des feuilles de route et des coopérations destinées à décentraliser et moderniser son système électrique.
L’Ukraine termine le mois de janvier avec un secteur énergétique stable
La situation du secteur énergétique ukrainien reste stable, a déclaré le 30 janvier 2024 le Premier ministre Denys Shmyhal, « L’année dernière, nous avons vécu dans des conditions de restrictions et de coupures constantes. Aujourd’hui, aucune mesure de ce type n’est mise en œuvre ou prévue dans aucune région … Malgré les attaques constantes, notamment dans l’est de l’Ukraine, il y a de la lumière dans nos maisons, et c’est avant tout le mérite de nos travailleurs du secteur de l’énergie ».
Contrairement à l’hiver précédent, l’Ukraine dispose désormais d’un bouclier aérien beaucoup plus puissant, renforcé par les systèmes de défense aérienne avancés des alliés. Second niveau de protection : les mesures de défense passive telles que des fortifications techniques. Des barrières physiques ont été érigées autour du réseau de transport d’électricité. Les bâtiments critiques ont été protégés avec des sacs de sable et des cages métalliques afin d’éviter les dommages causés par les chutes de débris. Des structures destinées à protéger contre les munitions errantes sont également construites autour de certains équipements énergétiques clés. « 200 000 tonnes de sable et de 300 000 tonnes de béton, soit trente fois plus que pour le plus haut gratte-ciel du monde, le Burj Khalifa à Dubaï » selon le PDG d’Ukrenergo.
Reconstruction d’urgence des infrastructures
La Russie avait lancé 1200 attaques contre le système énergétique ukrainien entre octobre 2022 et avril 2023. Ces attaques incessantes avaient mis hors service 45 % du réseau à haute tension et la moitié de la production d’énergie de l’Ukraine, laissant plus de 12 millions de personnes sans électricité ou avec une alimentation limitée.
Les dégâts subis par les infrastructures ukrainiennes d’électricité, de gaz et de chauffage dépassent les 10 milliards de dollars, selon une évaluation du Programme des Nations Unies pour le développement (PNUD). La plus grande partie des dégâts se situe dans le secteur de l’électricité – près de 6,5 milliards de dollars – tandis que les dommages causés aux centrales nucléaires ont atteint environ 770 millions de dollars.
Le PNUD évaluait en juin dernier à au moins 1,2 milliard de dollars les réparations d’urgence, « l’objectif principal étant de garantir l’approvisionnement en électricité des infrastructures essentielles dans les grandes villes et dans les zones touchées par la guerre qui ont subi des dommages irréparables ».
Au cours du printemps et de l’été 2023, les opérateurs – aidés par d’importants dons, prêts et investissements d’un large éventail de gouvernements, de donateurs multilatéraux et du secteur privé – ont entrepris réparer les infrastructures énergétiques du pays.
DTEK, la plus grande société énergétique privée du pays, a passé une grande partie de l’année 2023 à restaurer ses infrastructures et renforcer la défense de ses installations. « Nous avons restauré ce qui pouvait l’être, acheté des équipements de secours et installé des défenses autour des centrales électriques » (Maxim Timchenko, directeur général de DTEK). DTEK produit environ un quart de l’électricité ukrainienne et gère 40 % de son réseau électrique, ce qui en fait une cible privilégiée des attaques russes.
Le réseau de transport Ukrenergo est parvenu à réparer une partie des dégâts. Environ la moitié des réseaux à haute tension dont été mis hors service. Ukrenergo a également préparé des réserves d’équipement, formé des équipes de réparation et des répartiteurs pour faire face à d’éventuelles attaques et mis en place des chaînes d’alimentation électrique de secours pour les consommateurs.
L’aide occidentale a été cruciale
La reconstruction a été largement financée par des donateurs internationaux : à 95% dans le cas du réseau de transport Ukrenergo, qui a pu lever 1 milliard d’euros pour la reconstruction. Certaines sous-stations, par exemple, ont été fournies par l’Allemagne.
Début juillet 2023, l’Ukraine avait reçu 8 000 tonnes d’équipements occidentaux. A travers l’Ukraine Support Task Force (USTF), l’Union européenne a coordonné la livraison d’équipements spécialisés pour la réparation des infrastructures endommagées ainsi que 5500 générateurs. En plus des 3 000 déjà livrés depuis le début de la guerre. 332,3 millions d’euros ont été débloqués pour couvrir les besoins immédiats du secteur énergétique dans le cadre du Fonds de soutien à l’énergie de l’Ukraine. En outre, le réseau électrique ukrainien a été synchronisé avec l’UE. L’Ukraine pourra également bénéficier des achats communs de gaz, de gaz naturel liquéfié (GNL) et d’hydrogène de l’UE.
Les Etats-Unis, via l’USAID ont apporté une aide d’urgence, pour un montant de 475 millions, dont notamment 3 600 groupes électrogènes, 85 kilomètres de tuyaux en acier et pré-isolés pour réparer les systèmes de chauffage et une centrale électrique mobile de 28 MW.
Le projet Energize Ukraine lancé par un groupe d’expatriés ukrainiens ayant une expérience dans le domaine de l’énergie a permis de recueillir, sous forme de dons, 2000 transformateurs, disjoncteurs et autres équipements essentiels.
En novembre 2023, le G7 a annoncé son soutien à la reconstruction de l’infrastructure énergétique de l’Ukraine. Le Groupe de coordination énergétique du G7+ en Ukraine pour fournir une aide d’urgence a été créé, comprenant plus de vingt pays et organisations internationales. La Communauté européenne de l’énergie a également créé plusieurs mécanismes pour soutenir ses membres : le Fonds ukrainien de soutien à l’énergie, le Groupe de travail de soutien à l’Ukraine et d’autres plateformes.
Déploiement de générateurs, de batteries hors réseau, de capacités solaires et de microgrids
Les municipalités ukrainiennes s’attendaient à ce que les drones et missiles de croisière russes percent les défenses aériennes. Aussi la mairie de Kiev avait-elle acheté 23 chaufferies mobiles qui peuvent fonctionner de manière autonome et fournir de la chaleur à certaines parties de la ville. Les gestionnaires d’immeubles s’étaient équipés en générateurs et en batteries pour faire fonctionner le pompage de l’eau et les ascenseurs. Tous les hôpitaux disposent de générateurs pour faire fonctionner les équipements vitaux.
Outre les groupes électrogènes, les municipalités accélèrent depuis plusieurs mois l’installation de capacités solaires et de pompes à chaleur pour le chauffage urbain. Alors que près de 2 000 écoles ont été endommagées par la guerre et que beaucoup manquent désormais d’électricité, les écoles de toute l’Ukraine reçoivent désormais des stations solaires dotées de systèmes de stockage d’énergie dans le cadre de la campagne 100RESforSchools.
Les ONG ukrainiennes, comme Ecoclub, pour leur part installent des centrales solaires dans les hôpitaux locaux. L’ONG SmartAid travaille avec la société américaine New Use Energy pour fournir des micro-réseaux solaires portables aux établissements de santé et hôpitaux de campagne. D’une puissance de 5 à 6 kW et d’une capacité de stockage de 5 kWh, ces microgrids permettent de réfrigérer les médicaments et d’éclairer les hôpitaux, réduisent la dépendance à l’égard du diesel (dont l’approvisionnement est vulnérable aux attaques russes) tout en fournissant une électricité gratuite et durable.
Protection contre les risques cyber
Depuis le 24 février 2022, plus de 1,2 million de cyberattaques ont été menées contre des infrastructures énergétiques. Le cabinet de cybersécurité Mandiant (filiale de Google) révélait, récemment, qu’une cyberattaque a perturbé, en octobre 2022, une partie du réseau gérant les infrastructures techniques. Mandiant attribue cette attaque à Sandworm, un acteur spécialisé dans l’espionnage et les opérations de cyberoffensives, et identifié comme l’unité 74455 du GRU, les services de renseignements militaires russes. La nouveauté réside peut-être dans la coordination de cette attaque cyber avec des frappes aériennes. « Cette coordination marquerait une première dans l’histoire des cyberattaques visant à dégrader ou perturber des infrastructures physiques ». L’Agence de l’Union européenne pour la cybersécurité (ENISA) a formalisé un accord de travail avec ses homologues ukrainiens. Ce partenariat vise le partage de connaissances, le renforcement des capacités ukrainiennes tout en alignant la cybersécurité ukrainienne avec le cadre européen.
Interconnexion : l’Ukraine importe mais exporte aussi son électricité
La synchronisation réussie du réseau électrique ukrainien avec le réseau européen ENTSO-E a changé la donne, en lui permettant, selon les périodes, d’importer ou d’exporter.
Depuis fin juin 2022, l’Ukraine a commencé à exporter de l’électricité vers ses voisins de l’UE, notamment la Pologne, la Slovaquie et la Roumanie. Entre juillet et octobre, environ 2,6 TWh d’électricité a été exportés pour environ 130 millions d’euros. Dans l’ensemble, les exportations nettes de l’Ukraine vers l’Union européenne en 2022 se sont élevées à 4 TWh d’électricité. « En un peu plus de trois mois, l’Ukraine est ainsi devenue le troisième exportateur d’électricité hors UE vers l’Union européenne, après la Norvège et le Royaume-Uni », observe Foreign Policy Research Institute. Les dégâts causés par les bombardements russes ont finalement contraint Ukrenergo à suspendre ses exportations commerciales, puis, en juin 2023, à importer de l’électricité de ses voisins, la Slovaquie, la Pologne, mais aussi la Moldavie. Au cours de l’été 2023, la maintenance technique des centrales nucléaires locales a de nouveau nécessité des importations de l’UE, qui sont toujours plus coûteuses pour les Ukrainiens car les prix européens restent plus élevés. La capacité horaire d’importation de l’Ukraine a augmenté régulièrement, passant de 100 MW à 1 100 MW. À l’été 2023, l’Ukraine a presque cessé ses exportations en raison des tensions internes.
La transformation de l’Ukraine en un acteur significatif du marché de l’UE nécessitera une augmentation substantielle de ses capacités de production d’électricité. Pour restaurer ses infrastructures, L’Ukraine a pu compter sur de nouvelles lignes d’aide occidentale, avec 897 millions de dollars des États-Unis et 166 millions de dollars du Fonds ukrainien de soutien à l’énergie.
En plus de renforcer les liens avec les marchés énergétiques de ses voisins d’Europe centrale, la synchronisation a également accru l’importance de l’électricité dans les relations bilatérales polono-ukrainiennes. « La Pologne étant encore fortement dépendante de ses centrales électriques au charbon vieillissantes, elle peut trouver en Ukraine une source supplémentaire bienvenue d’électricité bon marché et souvent décarbonée » explique le Foreign Policy Research Institute
Une marge de progression importante dans les renouvelables
Début 2022, la production d’électricité renouvelable était le secteur de la production d’énergie ukrainienne connaissant la croissance la plus rapide. En 2021, les producteurs ukrainiens ont produit 12,8 TWh d’électricité renouvelable, ce qui représentait 8,1 % de la production totale du pays. La production d’énergie renouvelable provenait de l’énergie solaire (56 %), de l’énergie éolienne (33 %), de la biomasse et du biogaz (8 %), ainsi que de la petite hydroélectricité (3 %). L’Ukraine était toutefois largement sous-performante en matière d’énergies renouvelables. Selon l’Organisation internationale des énergies renouvelables, compte tenu des conditions naturelles locales, l’Ukraine pourrait théoriquement produire l’équivalent de 200 GW d’énergie éolienne et 70 GW d’énergie solaire : cinq fois plus que sa capacité installée totale actuelle.
Le nucléaire ukrainien : entre dépendance russe et bombardements
La poursuite du développement de l’industrie nucléaire est considérée par le gouvernement ukrainien comme la clé de la stratégie de décarbonation du pays. L’augmentation des capacités de production internes constitue également une condition préalable essentielle pour garantir la stabilité des exportations vers l’Union européenne. La guerre a eu un impact profond sur l’industrie nucléaire ukrainienne. Depuis l’occupation russe de la centrale de Zaporizhia et de ses six réacteurs, le pays est privé de sa plus grande centrale nucléaire (la plus grande d’Europe). En revanche, l’industrie nucléaire locale ne peut plus compter sur ses fournisseurs russes historiques, et s’en passer du jour au lendemain est loin d’être une tâche facile. Malgré un environnement difficile, la politique de l’État ukrainien concernant l’industrie nucléaire poursuit essentiellement deux objectifs : augmenter la capacité de production de 70 % pour la porter à 24 GW d’ici 2040 et sécuriser ses approvisionnements en combustible nucléaire. Pour augmenter sa capacité de production, l’Ukraine devra renouveler la quasi-totalité du parc nucléaire vieillissant hérité de l’Union soviétique. D’ici 2040, treize des quinze réacteurs nucléaires ukrainiens actuels devraient être hors d’exploitation, sachant que leur cycle de vie a déjà été prolongé plus tôt après une modernisation technique. Selon Petro Kotin, PDG d’Energoatom, l’Ukraine devra lancer la construction de quatorze nouveaux réacteurs nucléaires avant 2040. Dans cette perspective, le principal partenaire de l’Ukraine pour réaliser ses ambitions nucléaires stratégiques est la société américaine Westinghouse Electric. En 2021, Energoatom et Westinghouse ont signé un accord pour la construction de deux nouveaux réacteurs à la centrale nucléaire de Khmelnytsky. Les plans ont ensuite été étendus à neuf réacteurs. Le coût estimé de l’installation d’un de ces réacteurs est de 5 milliards de dollars. L’Export-Import Bank des États-Unis contribuera au financement du projet. En plus des technologies nucléaires traditionnelles, l’Ukraine prévoit de commencer à construire de petits réacteurs modulaires et le premier projet pilote en Ukraine devrait être mis en place sur site en 2029. Le principal partenaire de ce projet est l’américain Holtec International, mais Energoatom entretient également des contacts avancés avec le britannique Rolls-Royce.
Assurer un cycle complet du combustible nucléaire constitue un autre défi majeur pour l’Ukraine. En effet, l’héritage soviétique signifie également que la majeure partie du combustible nucléaire a été fournie par des acteurs russes, jusqu’en 2022. « L’Ukraine a néanmoins récemment réalisé des progrès substantiels dans l’élimination de ces dépendances : ce sont clairement des acteurs américains qui accompagnent l’Ukraine dans sa volonté de se découpler de la Russie dans le secteur nucléaire », commente le Foreign Policy Research Institute.
Des feuilles de route pour la reconstruction du secteur énergétique
La reconstruction du système énergétique à moyen et long terme donne lieu à de nombreuses initiatives, toutes orientées vers la décentralisation du réseau énergétique. « Un missile peut détruire 300 mégawatts de notre production d’énergie thermique, mais pas 50 éoliennes de même puissance ».
Dans Towards a Green Transition of the Energy Sector in Ukraine, le PNUD donne la priorité à la décentralisation, aux sources d’énergie renouvelables et à une plus grande intégration avec l’Union européenne. « Nous ne pouvons pas attendre la fin de la guerre pour commencer à jeter les bases d’un redressement à plus long terme. Cette évaluation énergétique fournit des données essentielles qui peuvent aider l’Ukraine dans sa transition vers une infrastructure énergétique plus verte, plus durable et plus résiliente » explique le Représentant du PNUD en Ukraine.
La Stratégie énergétique nationale du pays à l’horizon 2050, adoptée en mai 2023, fixe l’objectif de décarboner le secteur énergétique du pays d’ici le milieu du siècle. L’Ukraine élabore également activement un plan national pour l’énergie et le climat jusqu’en 2030 , qui définira les moyens de donner la priorité à la décarbonation et à la transition verte pendant la reprise du pays.
Côté production, Ukrenergo évalue à environ 15 milliards de dollars les investissements nécessaires pour engager sa transition énergétique : 5,4 milliards dans des parcs éoliens, 2,5 milliards dans des centrales solaires, 2,3 milliards dans des centrales thermiques, 1,2 milliard dans le stockage de l’électricité et 3,7 milliards dans des centrales hydroélectriques. Ukrenergo prévoit de signer un accord d’ici la fin de l’année 2023 pour attirer jusqu’à 200 millions d’euros de financement de la part de la Banque européenne pour la reconstruction et le développement (BERD).
Le principal gestionnaire de réseaux de distribution, DTEK Grids (7 GRD régionaux, 5,6 millions de clients sur 190 000 km de réseaux) évalue à 2,4 milliards d’euros son projet à 10 ans visant à transformer l’infrastructure électrique de la région de Kiev. Ce plan prévoit la construction d’un réseau intelligent avec 20 000 km de nouveaux câbles aériens et souterrains, 250 sous-stations, 6 000 transformateurs et près d’un million de compteurs intelligents. Ce projet met l’accent sur la résilience (capacite à fonctionner même si un segment est endommagé ou détruit), une alimentation à partir d’énergies renouvelables, un jumeau numérique (permettant aux ingénieurs de modéliser le fonctionnement du réseau), la flexibilité (permettant aux consommateurs de devenir contributeurs grâce aux panneaux solaires ou aux batteries des voitures). DTEK Grids prévoit de tester ce nouveau concept de réseau intelligent au cours d’une phase pilote de trois ans à Irpin-Bucha-Borodyanka, pour un financement initial de 145 millions d’euros pour le projet pilote. En annonçant ces plans lors de la conférence sur la relance de l’Ukraine à Londres, le PDG de DTEK, Maxim Timchenko, a déclaré : « DTEK ne cherche pas seulement à reconstruire ce qui a été détruit. Cet investissement donnera à la région de Kiev une infrastructure de réseau intelligent de classe mondiale ».
Coopérations internationales
L’Ukraine a officiellement rejoint l’Agence internationale de l’énergie en tant que pays associé en juillet 2022. Depuis 2014, le Département américain de l’Énergie (DOE) fournit une expertise technique à l’Ukraine pour l’élaboration de « plans d’action hivernaux », des feuilles de route complètes conçues pour préparer le pays à d’éventuelles perturbations. Le NREL conseillait les responsables ukrainiens sur les plans de modernisation et la transition vers une plus grande pénétration des énergies renouvelables. Depuis l’agression, l’USAID accompagne les autorités ukrainiennes sur la modernisation du système électrique et le développement des énergies renouvelables. Le Laboratoire national des énergies renouvelables (NREL) du DOE travaille en Ukraine sur un projet pilote de micro-réseau afin d’étudier comment les technologies de stockage photovoltaïque pourraient générer une électricité fiable dans l’état actuel du pays. Le DOE a également soutenu le secteur énergétique ukrainien dans le domaine de la cybersécurité.
Dans une lettre ouverte, les dirigeants de 50 villes et territoires ukrainiens demandaient, en avril 2023, au DOE que les programmes d’aide américains donnent la priorité aux énergies renouvelables comme moyen de préserver la sécurité et la résilience énergétiques du pays.
Le gouvernement allemand soutient l’Ukraine depuis 2008 dans le cadre de l’Internationale Klimaschutzinitiative (IKI). L’IKI a financé 20 projets bilatéraux entre l’Allemagne et l’Ukraine, pour un montant total de près de 100 millions d’euros. L’Ukraine et l’Allemagne ont lancé il y a quelques mois le projet Renewables for a Resilient Ukraine qui vise à équiper les infrastructures critiques de panneaux solaires.
Côté français, EDF International Networks et Enedis pourraient prendre leur part dans la reconstruction et la modernisation du réseau électrique ukrainien. Après une évaluation technique du réseau (identification des zones touchées par le conflit, caractéristiques générales du réseau), la mission d’expertise qui leur a été confiée dessinera une feuille de route, « intégrant un volet de court terme (reconstruction d’urgence) et de plus long terme (harmonisation avec les réseaux européens et mise en place de réseaux « intelligents ») ». Selon le Vice-Ministre de l’Energie, Yaroslav Demchenkov, « la coopération avec nos partenaires français sur ce projet financé par le Trésor français contribuera à répondre à ces objectifs et de rapprocher les normes des services de distribution électrique en Ukraine des meilleures pratiques internationales ».
Sources
IEA: Russia’s attacks on Ukraine’s energy sector have escalated again as winter sets in
UNDP energy damage assessment for Ukraine reveals continued vulnerabilities
EnergyCharter: Ukrainian energy sector evaluation and damage assessment (Mai 2023)
CNN: We are totally ready’: Ukraine prepares for fresh Russian attacks on energy as winter nears
Der Spiegel: Ukraine Prepares Electricity Grid for Another Winter of War
Portable Solar Microgrids are “Magic Boxes” for Ukrainians Struggling to Power Critical Facilities
Енергосистеми України : масштабна модернізація потребує $15 мільярдів, – Кудрицький
Ukraine’s DTEK planning EUR 2.4 billion upgrade for war-hit energy grid in Kyiv region