Focus sur la grande oubliée : l’énergie hydroélectrique

Avec 16 % de la production électrique mondiale, l’hydroélectricité constitue la troisième source de production électrique mondiale, derrière le charbon (41 %) et le gaz (21 %).

Chaque année, dans le monde, environ 3.400 TWh (soit 3.400 milliards de kWh) d’électricité sont produits à partir de l’énergie hydraulique. L’hydroélectricité représente 20 % des capacités électriques mondiales avec 1.007.000 MW (soit 1.007 millions de kW).

Plus de 16 % de l’électricité produite en Europe est d’origine hydraulique, ce qui en fait la troisième source de production d’électricité derrière l’électricité thermique fossile (charbon, fuel, gaz) et le nucléaire. La France est le 3e pays européen producteur d’hydroélectricité, derrière la Norvège et la Suède.

Et en France ?

Il existe 2.250 centrales hydroélectriques en France, de tailles et de puissances très diverses. La plus grande se situe à Grand-Maison, dans l’Isère, avec une puissance installée de 1.800 MW, et plus de 2.000 petits ouvrages sont répartis sur tout le territoire. Ce parc d’une puissance de 25.400 MW, 20 % des capacités électriques françaises, assure aujourd’hui 13 % de la production électrique, soit 67 TWh par an. La production en année moyenne correspond à la consommation domestique moyenne annuelle d’environ 27 millions d’habitants, soit de l’ordre de 40 % de la population française.

L’hydroélectricité permet également de garantir la sûreté du système électrique par sa capacité d’intervention rapide en puissance de pointe, avec ses 14.000 MW adossés à de grands réservoirs.

Comme énoncée plus haut, la petite hydroélectricité en France comprend un peu plus de 2.000 petites centrales réparties sur 250.000 km de rivières pour une puissance installée de 2.000 MW. La production annuelle de 7,5 TWh représente environ 10 % de la production hydroélectrique dans l’hexagone et 1,5 % du total de l’énergie électrique nationale.

Les différents types de centrales ?

Les centrales au fil de l’eau :

Les centrales au fil de l’eau, petites ou grandes, ne disposent pas de possibilité de stockage et produisent au gré des débits du cours d’eau. L’hydraulique au fil de l’eau constitue une puissance installée d’environ 7.600 MW, et on considère que la moitié de cette puissance est garantie toute l’année. Sa production représente 37 TWh par an, soit plus de la moitié de la production hydroélectrique française. Certains de ces ouvrages peuvent atteindre des puissances importantes, comme ceux disposés sur le Rhône et le Rhin, qui produisent près des deux-tiers de la production au fil de l’eau française, pour seulement une trentaine d’ouvrages.

Les centrales de lac et d’éclusée : Les centrales de lac ou d’éclusée disposent d’une retenue d’eau leur permettant de stocker celle-ci de la turbiner aux périodes de plus forte demande. Ces deux catégories de centrales se distinguent en fonction de la durée de remplissage de leur réservoir : moins de 400 heures pour les centrales d’éclusée, au-delà pour les centrales de lac. Les centrales d’éclusée ont donc des durées d’accumulation assez courtes et modulent leur production au niveau journalier, voire hebdomadaire, là où les centrales de lac peuvent assurer une modulation saisonnière de leur production.

Les stations de transfert d’énergie par pompage (STEP)

Les STEP sont des centrales de pompage – turbinage fonctionnant avec une retenue supplémentaire à l’aval. Pendant les heures creuses, l’eau est pompée de la retenue inférieure vers la retenue supérieure, pour être ensuite turbinée dans le sens inverse pendant les heures de pointe. La dizaine d’installations que compte la France totalise une puissance de 5 000 MW, mobilisables en quelques minutes.

Un autre type de centrale

On peut aussi « turbiner » l’eau potable ou les eaux usées. Par exemple, lorsque les eaux potables sont captées en source de montagne, l’acheminement vers les robinets des usagers nécessite des installations pour dissiper la trop grande pression pour que l’eau n’arrive pas dans le réseau avec trop de puissance. Pourquoi ne pas placer une turbine qui récupèrerait cette énergie pour produire de l’électricité ? Les technologies existent et des collectivités les utilisent.

Quelle est la définition d’une petite centrale hydroélectrique (PCH
)

Une PCH se définit comme une installation de production énergétique, d’une puissance inférieure à 10.000 kW, transformant l’énergie hydraulique d’un cours d’eau en énergie électrique. D’après l’UNIPEDE (Union Internationale des Producteurs et Distributeurs d’Énergie Électrique) on classe les PCH en fonction de la puissance installée et on parle de :

• Petite centrale pour une puissance comprise entre 2 000 kW et 10 000 kW
• Mini-centrale pour une puissance comprise entre 500 kW et 2 000 kW
• Microcentrale pour une puissance comprise entre 20 kW et 500 kW
• Pico-centrale pour une puissance inférieure à 20 kW

Quels en sont les acteurs ?

Le SER et France Hydro Electricité ont justement publié un annuaire des fabricants et fournisseurs (.pdf) de la filiere hydroelectrique française. Elle rassemble plus d’une centaine d’entreprises, PME, ETI et grands groupes, ayant développé des compétences de haut niveau et un savoir-faire qu’elles exportent dans le monde entier. Cet ensemble d’entreprises constitue une filière industrielle française d’excellence qui génère, aujourd’hui, dans notre pays, plus de 20 000 emplois directs, indirects et induits.

Quel potentiel de développement ?

L’étude du potentiel hydroélectrique menée par l’Union Française de l’Électricité en 2011 est un inventaire précis des sites de production d’électricité par l’énergie de l’eau encore inexploités à ce jour. Elle dévoile l’existence d’un potentiel représentant 10,6 TWh, soit une augmentation potentielle de + 16 % de la production hydroélectrique annuelle :

• L’équivalent de 2/3 de la consommation domestique de la région Rhône-Alpes
• + 4 millions d’habitants français supplémentaires (soit les agglomérations de Lyon et Marseille réunies) alimentés demain par l’hydroélectricité, énergie locale, propre et renouvelable !
• Un potentiel hydraulique comparable à celui de grands ?euves comme le Rhin ou le Rhône

L’étude a été complétée en 2012 par le croisement des rivières à potentiel avec les projets de classement de cours d’eau. Cet exercice révèle que, si elles sont adoptées en l’état, les propositions de classements en liste 1 impactent 76 % du potentiel hydroélectrique sur nouveaux sites.

Principaux freins au développement de l’hydroélectricité en France

Les efforts de la filière hydroélectrique pour contribuer aux objectifs de qualité de l’eau et de respect de la biodiversité vont engendrer une baisse du productible de 2 à 4 TWh. Par ailleurs, le renouvellement des concessions hydroélectriques va conduire à une perte de production du fait des nouvelles clauses environnementales associées.

Certains titres existants ne seront pas renouvelés. L’écart entre les politiques nationales et leur application sur le terrain conduit à des propositions de classement de cours d’eau au titre de la Loi sur l’Eau et les Milieux Aquatiques (Lema) très nombreuses, car souvent fondées sur les seuls avis des experts d’usage et établies à titre conservatoire. Or ces propositions mettent en péril une grande part du potentiel hydroélectrique non encore exploité, notamment en petite hydroélectricité en sites neufs.

Production, économie, et emploi

Le Grenelle de l’Environnement et la Programmation Pluriannuelle des Investissements ont fixé à la filière un objectif d’augmentation de sa puissance de pointe de 3.000 MW, et une production supplémentaire de 3 TWh, d’ici 2020. L’atteinte de ces objectifs, qui nécessitera simultanément la compensation des 2 à 4 TWh de pertes induites par la protection des milieux aquatiques, passera par l’optimisation du fonctionnement des centrales existantes mais surtout par la création de nouvelles centrales, dont de type STEP (Station de Transfert d’Energie par Pompage), qui constituent un outil performant d’équilibrage du réseau par leur capacité à stocker l’énergie.

Le développement de l’hydroélectricité aura un impact significatif sur l’économie. Selon une étude réalisée par le BIPE (Bureau d’Informations et de Prévisions Economiques) pour le SER en décembre 2012, près de 10.000 emplois directs, indirects et induits supplémentaires seront ainsi générés par les investissements et l’exploitation de la filière d’ici 2020.

« Si son potentiel est exploité, 31 000 emplois seraient au total générés par la filière à l’horizon 2030. Qui plus est, ce développement concourrait à l’objectif fixé par le Président de la République de réduire de 40% les émissions de gaz à effet de serre, puisque ce sont plus de 5 millions de tonnes de CO2 annuelles qui seraient évitées », explique Jean-Louis BAL, Président du SER.

« En développant son potentiel, l’hydroélectricité contribue significativement aux objectifs de la transition énergétique et au développement du futur mix énergétique, mais aussi à la création d’emplois et au développement des territoires. C’est ce que nous souhaitons », déclarent Anne Penalba, Présidente de France Hydro Electricité et Jean-Charles Galland, Président de la commission Hydroélectricité du SER.

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18 Commentaires sur "Focus sur la grande oubliée : l’énergie hydroélectrique"

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Steph
Invité
Mais c’ates la technocratie francaise qui veut classer toutes les rivieres afin de vitrifier tout notre potentiel, meme la ou se trouvent deja des barrages. Ecoutez les employers de l’ONEMA ou de FNE : il faut ameliorer le franchissement de barrages ? Yaka le casser ! Et peu importe que le seuil fasse 2m de haut en pente douce (cad pas un obstacle pour un migrateur en bonne sante), qu’il existe depuis 500 ans parfois (cad qu’un equilibre se soit cree) ou qu’en le detrisant, on souleve des particule lourdes deposees dans la riviere. Qu’importe aussi si apres avoir casse… Lire plus »
Dan1
Invité

Vous êtes bien sûr que les seuls responsables sont la technocratie et les fonctionnaires ? Qu’en pensent les “écologistes” ?

Sicetaitsimple
Invité
Ca existe aussi, même en France…. Pas loin de la ligne Cotentin-Maine, il y a deux barrages ( barrages de Vezins) qui vont (normalement) être détruits dans les prochaines années…Bon, c’est pas Grandmaison, for sure…. Raison invoquée: les saumons, qui les pauvres (c’est bien connu) revenant vers leur lieu de naissance pour procréer après avoir passé plusieurs années en mer, n’arrivent pas à remonter… Le problème, c’est que les barrages ont été construits dans les années30…Ca vit vieux, un saumon…. PS: si j’en crois ce lien et pour faire la soudure avec une discussion récente, un des ingénieurs était Albert… Lire plus »
Guydegif(91)
Invité
Merci à Sicetaitsimple pour cette piste fort intéressante ! Dernières News trouvées, par contre, remontent à janv12. Ai relance WWF ! Bonjour, Où en est ce dossier svp? La prise de position du Gouv.-Ecologie de l’époque, Jouano puis NKM, était CLAIREMENT celle d’un état pro-NUC, dénigrant les contributions locales de Centrale Hydro ou µ-Hydro locales. En réalité, le sujet du devenir judicieux des 2 barrages et lacs, + 2 productions hydro non-négliogeable au niveau local, mériterait d’être revu avec une vision plus réaliste dans l’esprit des EnR et du DD. De plus fonctionnement en STEP potentielle entre les 2 lacs… Lire plus »
Incorrect
Invité

Au moins les grands barrages sont une solution bien écologique. On finit par oublier les villages rasés pour créer les retenues d’eau. On peut y faire de la voile. On finit par oublier qu’en cas d’attaque terroriste, on peut mettre des miliers de personnes sous l’eau. On peut faire des belles photos de paysage de montagne.

Claude b.
Invité
Le développement anarchique d’une industrie 1878-1929 Survol En 1878, à l’Exposition universelle de Paris, le monde découvre un nouveau mode d’éclairage : l’éclairage électrique. Dès lors, au Québec comme partout dans le monde, la concurrence est vive entre le gaz et l’électricité. Les diverses entreprises d’électricité en viennent à se disputer les contrats d’éclairage de rues, question de rentabiliser rapidement la mise en place d’un réseau de distribution. Parmi les centaines d’entreprises qui voient le jour, quelques-unes seulement émergeront pour former de puissants monopoles locaux. À Montréal, la Montreal Light, Heat and Power Company élimine toutes ses concurrentes alors qu’ailleurs… Lire plus »
Claude b.
Invité
Le développement anarchique d’une industrie 1878-1929 Survol En 1878, à l’Exposition universelle de Paris, le monde découvre un nouveau mode d’éclairage : l’éclairage électrique. Dès lors, au Québec comme partout dans le monde, la concurrence est vive entre le gaz et l’électricité. Les diverses entreprises d’électricité en viennent à se disputer les contrats d’éclairage de rues, question de rentabiliser rapidement la mise en place d’un réseau de distribution. Parmi les centaines d’entreprises qui voient le jour, quelques-unes seulement émergeront pour former de puissants monopoles locaux. À Montréal, la Montreal Light, Heat and Power Company élimine toutes ses concurrentes alors qu’ailleurs… Lire plus »
Urvn
Invité

Quelques éléments pour rétablir la vérité sur le réel impact du classement des cours d’eau sur les projets de microcentrales dans le Sud Est de la France:

Guydegif(91)
Invité
Désolé, mais votre ”vérité”, qui est la vue du point de vue des pêcheurs et du NUC(?), est ”votre vérité”, et NE TIENT PAS LA ROUTE !! Arguments falacieux ! Il vaut mieux que 15 à 20% des MWhs consommés soient produits par des centrales plus modestes, réparties sur le territoire et plus près des consommateurs, que simplement les MWhs produits par les 58 tranches NUC, en 58 sites!!! Que faites-vous de l’effet régulateur du débit engendré des barrages? retenues? Que seraient la Seine, le Rhin, le Rhône et autres fleuves ou rivière et leurs riverains, sans barrages? Inondations à… Lire plus »
Guydegif(91)
Invité

Désolé ! correction, car NUC est encore plus centralisé,et il fallait lire 58 sur 18 et pas 58 sur 58, car 58 tranches sur 18 sites !!! Mr Ohm se délecte, dans sa tombe, au passages des électrons des MWhs dans les lignes !!! et ça chauffe,…. inutilement sur des tonnes de kms! cqfd-bis ! A+ Salutations Guydegif(91)

Sicetaitsimple
Invité

Pas tant que ça….Les pertes sur le réseau de transport, c’est environ 11TWh/an, pour 500TWh injectés…

H de c
Invité

58 tranches sur 19 sites ; Pas sur 18 !!!

Dan1
Invité
A Guydegif. “Mr Ohm se délecte, dans sa tombe, au passages des électrons des MWhs dans les lignes !!! et ça chauffe,…. inutilement sur des tonnes de kms!” Comme Sicetaitsimple, je considère que se focaliser sur les pertes de transport de l’électricité (distincte de la distribution qui est indispensable, même avec une production locale), c’est oublier que c’est probablement le vecteur d’énergie qui est le plus performant : en moyenne 2,5% de pertes sur le réseau de RTE : Qui fait mieux pour transporter de l’énergie en masse sur des centaines de kilomètres ? Quelles sont les pertes des réseaux… Lire plus »
Sicetaitsimple
Invité
On a beaucoup parlé ces derniers jours des STEP sur Enerzine, STEP bien évidemment complémentaires des renouvelables intermittents. Ben là c’est double peine, car une STEP c’est forcément sur le réseau de transport, forcément éloigné des centres principaux de consommation, et donc c’est 2% à l’aller (pompage) et 2% au retour (turbinage), plus bien sûr les 20% minimum perdus par le process. J’en suis désolé, mais je ne retrouve pas la page Enerzine où j’avais montré que malgré une forte décentralisation de la production electrique au Danemark, il n’y avait eu depuis 20 ans aucune diminution des pertes ( il… Lire plus »
Pro
Invité

les grands fleuves sans barrages?demandez au Tourangeaux pourquoi le pont Wilson s’est cassé la figure; toutes les digues et ponts prets à tomber du fait du déficit de matériaux, bloqués en amont des barrages? et les habitants de Frejus sous Malpasset?? Inondations à la pelle? il suffit de s’eloigner du lit de la riviere, de ne pas la canaliser et les crues se dissipent naturellement! autre scandale des ENR: jusqu’a quand va-t-on tolerer de payer la contribution au service public de l’electricité? quasi impot selon la cour des comptes

Guydegif(91)
Invité
Certains Forumers ont décidé de ”m’habiller pour l’hiver!” et c’est chose faite, mais… qu’à celà ne tienne, je persiste et signe, en disant que les cours d’eau ont besoin d’être ”régulés” pour ne pas sévir bêtement voire dangereusement: – En plus de la Seine, cas du Loing, avant construction de certains ouvrages d’art , retenues et barrages – cas du Rhin avant la construction du Grd Canal d’Alsace, inondant largement en latéral, plaine d’Alsace, plaine du Ried, etc… – et d’autres cas, Vaison, etc….. Comme dit Pro, YAKA s’éloigner, certes, mais alors va falloir mettre qqs villages sur pilotis !!!… Lire plus »
Sicetaitsimple
Invité

Un saumon, même si ça fait presque 100 ans que son lointain ancètre a mis pour la dernière fois les nageoires à un endroit pour copuler, il se doit de retourner à cet endroit là! Votre histoire de leur faire croire qu’ils sont arrivés, c’est pas cool, vous ne respectez rien! Pour le reste, concernant les fleuves et leur aménagement, je pense être plutôt d’accord avec vous. Je ne pense pas que votre nouvel habit vous tienne chaud très longtemps….

Pro
Invité

pourtant les services rendus par des rivieres fonctionnelles se chiffrent en dizaine de miliers d’euros par hectare…

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