Espace énergie hydraulique

Les centrales hydrauliques

L'énergie hydraulique produite par une centrale dépend du débit du cours d'eau et de la la hauteur de chute. Selon la hauteur de la chute d'eau et le volume de la réserve d'eau, les centrales hydrauliques sont dénommées :

• usines de lac (plus de 300 mètres de chute) ;
• usines d'éclusée (entre 25 et 300 mètres) ;
• usines au fil de l'eau (moins de 25 mètres) ;
• usines de pompage qui permettent un recyclage perpétuel de l'eau entre deux réservoirs.

Les barrages situés en altitude permettent de disposer d'électricité en quelques minutes seulement, puisqu'il suffit d'ouvrir des vannes pour que s'actionnent les turbines situées en aval. Ceux-ci sont surtout utilisés pour les besoins ponctuels d'électricité. De tels barrages prenant du temps à se reformer, le temps de fonctionnement sur une année est de l'ordre de 1000 à 1500 heures, soit une disponibilité d'environ 15 %.

L'hydroélectricité au fil de l'eau est en revanche produite en permanence et alimente donc le réseau électrique, tout comme les centrales nucléaires par exemple.

En France, la part des barrages en altitude et des l'hydroélectricité au fil de l'eau est à peu près équivalente.

Les atouts de l'hydroélectricité

Les atouts de l'hydroélectricité sont nombreux. D'une part, le problème de l'impossibilité de stockage de l'électricité est résolu par le fait que l'on peut stocker l'eau dans un barrage. La production peut être appelée à tout moment, et donc s'ajuster parfaitement aux variations de la demande. Il s'agit d'une production dite "d'hyper pointe", variable à l'échelle de l'heure. Par ailleurs, la production d'électricité n'émet pas de CO2, contrairement au charbon, gaz et pétrole notamment.

Inconvénients de l'hydroélectricité

Certains inconvénients de l'énergie hydraulique peuvent être soulignés. Un lac de barrage immobilise plusieurs dizaines de kilomètres carrés, voire davantage, ce qui constitue un impact négatif sur l'environnement. A l'extrême, l'exemple du barrage des Trois Gorges, en Chine, a créé un lac de plus de mille km2 et qui a nécessité le déplacement d'un million de personnes.

Par ailleurs, même si le coût d’exploitation est faible, les installations hydroélectriques nécessitent des opérations régulières et onéreuses de maintenance et de rénovation. D'une manière générale, les grandes centrales hydroélectriques posent trop de problèmes d'environnement et de sécurité pour qu'il soit envisagé que leur nombre en France progresse dans les années à venir.

Les perspectives de l'hydroélectricité

Les objectifs du Grenelle de l'Environnement prévoient l'augmentation de la production hydroélectrique de 400 MW à 2,000 MW. Un objectif d'accroissement de 1,000 MW semble plus réaliste, avec 70 % pour de nouvelles installations et 30 % de rénovation de sites existants.

Le potentiel de développement de l'énergie hydraulique en France est désormais limité, notamment en ce qui concerne les contraintes réglementaires relatives à à la protection des cours d'eaux. Une possibilité de développement concerne l'augmentation de production des petites centrales existantes.

Utiliser l'eau des réseaux d'adduction ou d'irrigation est une possibilité, mais le potentiel en termes de puissance n'est pas toujours suffisant. Les Suisses sont toutefois familiers avec cette technologie, dénommée de turbinage des eaux de réseau.