Quand une centrale de production se déconnecte ou qu’un grand consommateur modifie rapidement sa demande, la fréquence du réseau s’écarte de sa valeur nominale. Dans un système dominé par des machines synchrones, leur masse tournante oppose une résistance immédiate à cette variation : c’est l’inertie physique. Avec la montée du solaire et de l’éolien raccordés par convertisseurs, cette réponse naturelle tend à diminuer, ce qui peut rendre la fréquence plus sensible aux déséquilibres. Les onduleurs peuvent contribuer à la stabilité, mais leur rôle dépend de leurs réglages, des réserves d’énergie disponibles et des besoins du système.
Une machine synchrone fournit de l’inertie parce que son rotor stocke une énergie cinétique directement liée à sa vitesse de rotation. Lorsqu’un déséquilibre survient, une partie de cette énergie se libère ou s’absorbe sans attendre une décision de pilotage, ralentissant ainsi la variation de fréquence. Un onduleur classique, dit « suiveur de réseau », se synchronise au signal existant et injecte une puissance selon une consigne ; il ne reproduit pas spontanément ce comportement mécanique. Il peut toutefois être commandé pour fournir une réponse rapide, parfois appelée réponse inertielle synthétique, à partir d’une réserve d’énergie électrique ou d’une marge de production.
Cette réponse pilotée n’est pas équivalente à l’inertie physique. Elle exige de détecter une variation de fréquence, de calculer une action et de la transmettre au convertisseur, avec des délais et des limites de régulation. La puissance supplémentaire doit aussi provenir d’une ressource : une batterie peut la fournir si son état de charge et sa puissance disponible le permettent, tandis qu’une éolienne peut mobiliser temporairement une partie de l’énergie de rotation de son rotor. Dans ce dernier cas, la récupération de la vitesse initiale peut ensuite réduire la puissance délivrée ; le bénéfice immédiat doit donc être évalué avec les effets qui suivent.
Les convertisseurs capables de fonctionner en mode « formateur de réseau » ouvrent une autre possibilité. Au lieu de suivre une tension établie par d’autres équipements, ils contribuent à créer une référence de tension et de fréquence, ce qui peut soutenir le fonctionnement de réseaux faibles ou isolés. Ce mode de commande ne garantit pas, à lui seul, une contribution inertielle : les lois de contrôle, les capacités électriques de l’équipement et l’énergie mobilisable doivent être conçues pour fournir le service attendu. Plusieurs convertisseurs doivent également réagir de manière coordonnée, sans interférer avec les protections, les automatismes de fréquence ou les autres services système.
Pour les gestionnaires de réseau, l’enjeu consiste donc à caractériser la réponse utile plutôt qu’à compter les équipements raccordés. Il faut préciser la rapidité d’activation, la puissance mobilisable, la durée de soutien, les conditions de disponibilité et le comportement après l’événement. Des essais, des modèles validés et des règles de raccordement cohérentes aident à vérifier que la réponse annoncée se maintient dans des situations réalistes, notamment lorsque la production renouvelable varie ou que le réseau est peu maillé. La rémunération peut alors distinguer ce service des réserves d’équilibrage classiques, qui interviennent selon des horizons et des objectifs différents.
L’inertie des réseaux ne disparaît donc pas avec l’électrification des moyens de production, mais sa fourniture devient davantage dépendante de commandes et de ressources pilotables. Les onduleurs, associés au stockage ou à des marges de production, peuvent renforcer la réponse en fréquence si leurs capacités sont disponibles et correctement coordonnées. Cette contribution s’inscrit dans un ensemble plus large comprenant les réserves, l’effacement, les interconnexions et les protections adaptées. Une intégration fiable repose sur la mesure des besoins locaux et sur la vérification des performances, plutôt que sur l’assimilation automatique de tout convertisseur à une source d’inertie.
