Énergie d'eau
Introduction
Dans l’hexagone l’hydroélectricité est la nouvelle énergie verte pour la transition énergétique face au dérèglement énergétique et à l’épuisement des ressources planétaires. En effet, notre monde a épuisé une grande partie de ses ressources, malheureusement épuisables. C’est pourquoi dans une nouvelle dimension éco-responsable et durable, l’énergie hydraulique est l’une des solutions rentables et en phase avec la nouvelle dynamique abordée, mise en place dans certains pays. En France, elle est même régie par une politique énergétique : les Programmations Pluriannuelles l’Énergie (PPE). Cette dernière a situé plusieurs objectifs sur la période 2022-2028, notamment augmenter, optimiser, rendre sa production plus flexible.
La France est l’un des pays précurseurs de l’hydroélectricité. Effectivement, l’histoire avec l’énergie hydraulique a commencé à la fin du XIXème siècle, ce qui fait d’elle la plus ancienne des énergies produites. Dans le monde l’hydroélectricité la première source d’électricité dans une trentaine de pays d’après les experts de l’Agence Internationale de l’Energie.
La France a une forte population grandissante. Ainsi l’insertion de la production et l’utilisation de l’hydroélectricité se présentent comme les solutions pour avoir une consommation plus verte, et ce faisant par une production d’énergie plus verte. Ces mesures marquent nos territoires et paysages français devenant des paysages de l’hydroélectricité, un patrimoine en devenir de plus en plus exploité.
Geographie
La France a un paysage en relief exploitable à des fins hydroélectriques. En effet elle compte d’importantes chaines de montages et transforme l’énergie de ses nombreux fleuves, rivières et lacs en électricité.
Chaque région participe à l’effort énergétique vert et renouvelable, mais trois grandes régions se dénotent par leur paysage à fort potentiel hydroélectrique.
Les trois plus grandes régions hydroélectriques sont :
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la région Auvergne-Rhône-Alpes avec 46% de la puissance installée en France en 2021 (c’est à dire 39,3% de la couverture de la consommation.
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La région Occitanie avec 21% de la puissance installée en France (24,4% de la couverture de consommation).
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La région Alpes-Provence-Côte d’Azur avec un peu plus de 12% de la puissance installée en France (21,6% de couverture de la consommation).
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Crédit : Le Monde
Crédit : H2030 l’eau en partage
Crédit : Intelligence économique et territoriale
Panorama géneral
L’hydroélectricité ou l’énergie hydroélectrique exploite l’énergie potentielle des flux d’eau. L’énergie cinétique du courant d’eau est transformée en énergie mécanique par une turbine, puis en énergie électrique par un alternateur selon Connaissances des Energies. Des installations gèrent ce traitement comme des centrales hydroélectriques, des barrages, ou des Stations de Transfert d’Energie par Pompage (STEP).
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L’hydroélectricité est la première source d’énergie renouvelable en France, et la deuxième source d’électricité française après le nucléaire, couvrant environ 10% de l’électricité consommée d’après France Hydro Electricité.
En France métropolitaine, la production hydroélectrique a atteint 60 TWh en 2019, soit 11,2% de la production nationale d’électricité cette année-là. (C’est à dire 1 milliard de kilowatt-heure).
Crédit : Gouvernement français.
Sites principaux
Rappelons que la production d’hydroélectricité se fait essentiellement à bord de lac ou au fil de l’eau. En France métropolitaine le Rhin et le Rhône sont les principaux à gros débit.
La compagnie Nationale du Rhône, premier producteur français d’énergie exclusivement renouvelable et le concessionnaire du Rhône pour la production d’hydroélectricité est en train d’augmenter la capacité de production grâce à l’installation de petites centrales qui permettent de turbiner le débit écologique relâché en permanence.
L’un des plus puissant barrage de France et d’Europe est le barrage de Grand’Maison situé en Isère. C’est un barrage de type poids en terre et enrochements. Il a un noyau vertical étanche de large de plus de 100 mètres. Il est implanté à 1695 mètres d’altitude. Il mesure 520 mètres de long et 140 mètres de haut et peut stocker jusqu’à 140 millions de mètres 3 (cube) d’eau. La centrale Grand’Maison est une station de transfert d’Energie par pompage (STEP). Une retenue supérieure (lac de Gran’Maison, 1695 mètres) est reliée à un bassin inférieur situé au niveau de la centrale (Lac du Verney, 725 mètres). C’est le barrage le plus puissant de France, 1820 MW de capacité installée d’après energynews. Il permet de produire l’équivalent de 2 réacteurs nucléaires ancienne génération. Ce grand barrage présente 3 grands lacs, qui marquent le paysage alpin.
Grand Maison est située au bord de la retenue du Verney. Photo Le DL /Frank LAMOTTE
​​Le barrage de Montézic situé sur le ruisseau des Vergnes, dans l’Aveyron, est un barrage en remblai d’une longueur de 820 mètres et une hauteur de chute de 420 mètres. Il fut mis en service en 1981. La centrale hydroélectrique est située à 400 mètres sous terre. Avec la particularité d’être une station de transfert d’énergie par pompage à la pointe de la technologie qui produit en moins de 2 minutes de l’énergie hydroélectrique. C’est le second barrage le plus puissant de France avec une capacité installée de 920 MW d’après Tourisme en Aubrac. Elle correspond à la consommation résidentielle annuelle de plus de deux fois l’Aveyron.
Barrage de Montézic. Crédit ergynews.
Les barrages de Marquisades (bassin supérieur) et Whitaker (bassin inférieur) alimentent la Centrale souterraine de Revin qui est une centrale pompage-turbinage. La puissance installée est de 800 MW avec une production annuelle de 1TWH ce sont les 3ème plus importants barrages de France. Il dispose de 4 turbines Francis à action réversible.
L'Impact Environmental
Produite localement, l’hydroélectricité est parfois soumise aux variations du milieu, et donc la modification du débit et la continuité écologique qu’elle perturbe l’attaque considérablement. Le problème avec ces petites installations est qu’elles modifient considérablement le système. Un barrage bloque l’eau et les sédiments ce qui nécessite une modification du paysage et des usages. En France une certaine partie de la population est favorable à ce genre d’opérations, bien que d’êtres élèvent leur voix contre puisque force est de constater que la mise en place d’une centrale hydroélectrique implique de grands changement et dérèglements environnementaux, et implique de grandes opérations, dont parfois difficile est de constater la rentabilité. C’est pourquoi il faut discuter des politiques et des programmes mis en place pour promouvoir ou réglementer l’hydroélectricité.
Toujours est-il que c’est la plus verte des énergies renouvelables, et qu’en plus de produire de l’électricité pour les habitants à ses alentours, la production de cette énergie offre des paysages ou met en valeur des paysages rattaché à l’hydroélectricité. Ainsi certaines régions connaissaient à tourisme balnéaire aux barons de ses lacs l’été, comme la région Auvergne Rhône Alpes qui compte la plus grande concentration de centrales hydroélectriques en France, et de ce fait offre de l’emploi aux habitants de ces régions.
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Perspectives de l'avenir
La programmation Pluriannuelle de l’Energie (PPE) a défini pour objectifs 2050 la neutralité carbonne, et 2030 détenir 33% d’énergie renouvelables sur le territoire Français.
Le dérèglement climatique et l’épuisement des ressources planétaires et un défi qui touche toute la Terre. Que faire ? Quelles opportunités s’offrent à ses habitants ? La création d’autres ressources. Ainsi, dans une dynamique abordée par la plupart des pays l’énergie éco-responsable et le durable sont les piliers d’une énergie à bas carbone donnant jour à l’hydroélectricité. Malheureusement trop méconnue au milieu du solaire, de l’éolien, etc, elle produit pourtant plus d’électricité que n’importe qu’elle ressource verte (55% de plus que le nucléaire). En France, la part de l’hydroélectricité dans le quota électrique (12%) et est la première source d’électricité dans une trentaine de pays dans le monde d’après les experts de l’Agence Internationale de l’Energie.
Le défi est de trouver des alternatives pour pallier aux inconvénients des petites installations qui modifient considérablement le système. Un barrage bloque l’eau et les sédiments ce qui nécessite une modification du paysage et des usages. Cependant, il y aura des déficiences à un certain point dans chaque solution possible. De ce fait la production d’hydroélectricité à petite échelle reste réalisable à l’échelle régionale voire départementale. Les STEP seraient une alternative aux centrales hydroélectriques, qui impliquent moins de changements avec un rendement très intéressant (85%, dans un délai raisonnable). La Commission Internationale des grands barrages explique « il faut préserver les capacités de production en les renforçant partout où cela est encore possible » grâce à l’installation de petites centrales qui permettent de turbiner le débit écologique relâché en permanence.
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