J'avais un oncle chez qui je passais tous mes étés étant gamin, et qui se trouvait bosser chez EDF sur les lignes et les centrales (et mon kif de l'époque, c'étaient les barrages hydroélectriques : il y en a plein partout, ici).
Je lui avais à peu près posé les questions que tu te poses, et voici ce que j'en ai retenu (sous réserve de ne pas trop avoir déformé ses explications de l'époque) :
- où est stockée l'énergie?
L'électricité, ce n'est pas du gaz ou de l'eau : ça ne stocke pas dans des réservoirs.
La production d'énergie doit en permanence être supérieure ou égale à la demande, et ce qui n'est pas consommé est irrémédiablement perdu (en provoquant accessoirement une élévation de la fréquence).
Si tu ne produis pas suffisamment, tu fais chuter la tension et la fréquence, et le seul recours pour ne pas risquer de tomber en deçà des seuils de tolérance des équipements connectés, c'est soit de coupler une nouvelle unité de production au réseau (démarrage des centrales à fioul ou à gaz, qu'EDF garde en réserve pour les coups durs), soit de couper une partie du réseau (délestages, assez courants en Bretagne et PACA, régions qui sont situées aux extrémités du réseau ; elles consomment sans produire et en payent le prix dans ce cas).
- comment se fait l'équilibrage (à la vitesse de la lumière)?
Selon le même principe qui fait que si tu branches deux ampoules identiques en parallèle sur une pile, elles brillent avec la même intensité : les flux d'électrons s'équilibrent naturellement dans tous les chemins qu'on leur donne à parcourir (certains permettant bien entendu de faire circuler plus d'électrons que d'autres, en fonction de la section des câbles).
- comment définit-on la "synchronisation" d'un réseau qui contient des grandes boucles (= court circuit)?
Il y a une sorte d'ajustement automatique et permanent de la tension et des phases entre tous les alternateurs connectés à un même réseau (en gros : chaque alternateur scrute les métriques du réseau et s'adapte pour s'y intégrer harmonieusement ; s'il est trop déphasé, il se découple du réseau).
Je ne pourrais pas te dire comment ça fonctionne au juste, mais ça fait qu'il n'est pas réellement possible de provoquer un court-circuit quand on interconnecte plusieurs réseaux (compatibles) entre eux.
Du moins, pas dans le sens où nous l'entendons communèment.
Sur une ligne haute tension alternative, un court-circuit se produit quand une ligne n'est plus isolée de la terre et ne rejoint donc pas le centre de consommation.
Si une phase vient à entrer en contact avec le neutre, ça met la ligne en protection en la découplant du réseau (comme avec les disjoncteurs différentiels chez toi).
C'est sans doute trop approximatif, mais c'est l'idée.
Énergie