Énergie d'eau
Introduction
L'hydroélectricité est restée la source d'énergie renouvelable de l'Italie depuis la fin des années 1800, lorsque la péninsule italienne était à la pointe du développement des systèmes hydrauliques pour la production d'énergie. Selon les statistiques, l'Italie arrive en 11e position sur la liste des pays produisant le plus d'hydroélectricité au monde. Selon l'Association internationale de l'hydroélectricité, l'Italie dispose d'une capacité installée de 22593 MW et d'une capacité d'hydroélectricité par pompage de 7685 MW. Selon Premel, l'hydroélectricité représente 40 % de l'énergie renouvelable du pays et contribue à la production d'hydroélectricité en Europe.
Geographie
La situation géographique et les caractéristiques physiques de l'Italie, avec les Apennins et les Alpes, ont fourni le terrain escarpé nécessaire à la construction d'installations hydroélectriques hautement productives. Selon Enel Green Power, le potentiel hydroélectrique de l'Italie a été en grande partie bien exploité, mais pas complètement. Les centrales hydroélectriques du pays sont construites sur ses nombreux fleuves et rivières, utilisant d'abondantes ressources en eau. L'exploitation du potentiel de l'hydroélectricité italienne a connu son apogée entre la première partie du XXe siècle et la fin des années 1950, lorsqu'une série d'énormes centrales ont été construites.
Hydroelectric landscape in Italy, ©Enel Green Power. Accessed 22 September 2023.
Panorama géneral
La première centrale hydroélectrique du pays a été construite en 1898 sur la rivière Lys, dans la région nord de la Vallée d'Aoste ; la centrale produisait de l'électricité pour une usine textile voisine et fut la première des nombreuses centrales hydroélectriques construites dans toute l'Italie. Pendant la Seconde Guerre mondiale, les centrales hydroélectriques italiennes ont été gravement endommagées. Cependant, après la guerre, le pays a commencé à reconstruire ses infrastructures et à accroître sa capacité de production d’énergie hydroélectrique. L'hydroélectricité a considérablement évolué en Italie depuis ses débuts à la fin du XIXe siècle jusqu'à nos jours.
Au début du XXe siècle, les centrales hydroélectriques ont été construites principalement pour répondre aux besoins industriels du pays, notamment dans les régions septentrionales de la Lombardie et du Piémont. Ces projets impliquent généralement la construction de petites centrales hydroélectriques sur des barrages ou des voies navigables existantes, appartenant souvent à des particuliers ou à de petites entreprises. Les projets hydroélectriques à petite échelle ont généralement moins d’impact environnemental que les projets à grande échelle et peuvent fournir une source d’énergie renouvelable aux communautés locales.
L'un des types prédominants d'installations hydroélectriques en Italie est alimenté par le système fluvial, également appelé usine de retenue. Ce type de centrale hydroélectrique est stratégiquement situé le long des principales rivières, lacs ou autres plans d'eau. Ici, la force de l'eau qui coule est exploitée par des turbines qui tournent à mesure que l'eau descend, la convertissant en électricité à partir de l'énergie cinétique. Le stockage par pompage est un autre type de centrale hydroélectrique le plus répandu.
Ici, l'eau est dirigée via une station de pompage vers un réservoir supérieur puis rejetée en aval, mettant les turbines en mouvement. Une autre catégorie notable est celle des centrales électriques de dérivation, qui fonctionnent selon des principes proches des centrales au fil de l’eau. Cependant, les usines de dérivation sont souvent situées à proximité de segments détournés de rivières ou de lacs au lieu de leurs cours primaires. Ces centrales sont généralement de plus petite taille et nécessitent rarement la construction d'un barrage, grâce à la présence de canaux artificiels détournant l'eau vers les turbines.
Sites principaux
Fin 2020, l'Italie comptait au total 4 503 installations hydroélectriques avec une capacité de production hydroélectrique d'environ 19 106 MW, selon les rapports statistiques du fournisseur d'électricité GSE (Gestore dei Servizi Energetici). Une augmentation notable du nombre de centrales hydroélectriques en Italie a été enregistrée après 2009, avec la construction de nouvelles installations au cours des années suivantes.
La plupart de ces centrales hydroélectriques se trouvent dans les Alpes. La plus grande centrale hydroélectrique d'Italie se trouve dans le Piémont, dans la province de Cuneo, à Entracque. La centrale hydroélectrique Luigi Einaudi, du nom de l'ancien président de la République italienne Luigi Einaudi, a été construite dans les montagnes en 1969 mais n'a commencé à fonctionner qu'en 1982 en raison des retards causés par les conditions météorologiques autour du site, qui ont permis aux travaux de se poursuivre. être porté pendant seulement 6 mois, chaque année. L'usine d'Entracque utilise deux niveaux d'eau différents pour fonctionner : celui du passage Chiotas-Piastra et celui de Rovina-Piastra. Le barrage de Chiotas se situe à près de 2 000 mètres au-dessus du niveau de la mer, avec un réservoir de 27,3 millions de m3 ; le barrage de Piastra, quant à lui, est situé à 1 000 mètres sous le premier, avec une retenue d'eau de 9 millions de m3. Le lac Rovina est situé un peu à mi-chemin entre ces deux barrages, à 1 500 mètres.
Un réseau de canalisations étendu relie les trois réservoirs, souterrains, au cœur de la centrale hydroélectrique, entièrement creusé dans la roche. Selon Enel Green Power, la centrale produit environ 500 GWh et a une capacité d'environ 1 200 MW d'électricité pour répondre aux besoins de 180 000 foyers par an. La centrale hydroélectrique Luigi Einaudi est ouverte au public sur les fonctions de la centrale.
Un développement récent de la technologie hydroélectrique peut être observé dans la centrale hydroélectrique de S. Antonio, située dans les montagnes alpines autour de la ville de Bolzano en Italie. Cette centrale hydroélectrique est un exemple typique d'un paysage technique souterrain qui exploite la puissance de la rivière Talvera pour produire de l'énergie renouvelable. Historiquement, la centrale a été construite il y a plus de 60 ans, en 1952. En raison des besoins d'entretien, elle a été récemment entièrement rénovée et achevée en 2019. Elle dispose désormais d'un vaste réservoir souterrain, appelé bassin de démodulation, qui contrôle le flux d'eau et gère la libération d'énergie dans le système de turbine.
Dans ce cas, deux grands réservoirs de démodulation ont été construits pour stocker l'eau rejetée par les turbines afin de réduire les crues hydroélectriques. Les pointes hydroélectriques correspondent aux fluctuations fréquentes, rapides et à court terme du débit et des niveaux d'eau en aval et en amont des centrales hydroélectriques. Ces fluctuations sont de plus en plus courantes à l’échelle mondiale en raison de la variabilité du marché de l’électricité et sont connues pour avoir des effets notables sur la végétation fluviale et les communautés de poissons.
Figure 4 et 5 : Centrale hydroélectrique de S. Anthonio et de son tunnel souterrain. Photo de Luigi Avantaggiato.
Figure 2 et 3 : Figure 3 : Images du bassin de démodulation et de la caverne souterraine de la centrale hydroélectrique. Photo prise par Luigi Avantaggiato,
L'Impact Environmental
En Italie, l'effet environnemental de l'hydroélectricité peut être décrit comme complexe lorsque de nombreux éléments, tels que l'emplacement, la taille et le type de turbine de la centrale électrique, sont pris en compte. Pour commencer, l'une des conséquences environnementales les plus significatives des centrales hydroélectriques en Italie est l'altération du débit normal des rivières provoquée par des modifications du débit naturel des rivières causées par des barrages et des réservoirs, ce qui peut endommager considérablement les écosystèmes aquatiques, influençant les poissons. populations et altérant les habitats de diverses espèces. La construction du barrage du Vajont, dans le nord de l'Italie, en 1959, a provoqué l'inondation de la vallée du Vajont, entraînant la mort de plus de 2 000 personnes et d'importants dégâts environnementaux. Le barrage a été lourdement conçu et érigé sur une faille géologique, ce qui a provoqué un énorme glissement de terrain et une inondation ultérieure.
Deuxièmement, comme il faudra peut-être supprimer les forêts et autres habitats naturels pour construire des barrages et des réservoirs, les centrales hydroélectriques influencent considérablement la biodiversité. La construction de barrages en Italie a souvent un impact négatif sur la biodiversité car elle nécessite de vastes étendues de terrain, ce qui entraîne une perte importante d'habitat et une réduction de la biodiversité dans la région.
En plus, un autre problème environnemental grave associé aux centrales hydroélectriques en Italie est le risque d'inondation. Un exemple de l’impact environnemental de l’hydroélectricité est la catastrophe des inondations de la Valteline en 1987, dans le nord de l’Italie, qui a provoqué une vaste inondation qui a tué de nombreuses personnes et gravement endommagé l’écologie. Un autre événement notable est l'inondation de l'Arno en 1966 à Florence, qui a entraîné la mort d'environ 101 personnes, détruit des millions de chefs-d'œuvre d'art et de livres rares, les entreprises ont été touchées et de nombreuses familles se sont retrouvées sans abri après la catastrophe. Elle est considérée comme la pire inondation de l'histoire de la ville depuis 1557.
De plus, les centrales hydroélectriques ont un impact sur la qualité de l’eau puisqu’elles nécessitent d’énormes volumes d’eau pour produire de l’énergie. Ils peuvent modifier la température de l’eau, la vitesse d’écoulement et la qualité, affectant ainsi les habitats en aval. Les milieux lotiques alpins et préalpins sont souvent éloignés et non perturbés par l'homme, ce qui en fait les écosystèmes les plus vierges du monde. En revanche, la présence de réservoirs construits pour répondre aux besoins agricoles et hydroélectriques affecte fréquemment leur état. Il convient également de souligner que la fragmentation des habitats et la perte de paysages naturels sont inévitables. En fonction de la taille de la plante, de son emplacement et de sa conception, ils peuvent également avoir une influence visuelle considérable sur le paysage naturel, en particulier dans les lieux à haute valeur esthétique ; cependant, l’effet environnemental de l’hydroélectricité est généralement considéré comme moins destructeur que celui des combustibles fossiles. Les centrales hydroélectriques n’émettent aucun gaz à effet de serre ni polluant dans l’atmosphère et leur énergie est entièrement renouvelable, ce qui en fait une source d’énergie plus respectueuse de l’environnement que les combustibles fossiles.
Il est important de noter que malgré l'impact environnemental négatif, les structures et activités de technologie hydroélectrique ont également eu un impact positif sur l'environnement et les communautés locales italiennes. La construction et l'exploitation de centrales hydroélectriques peuvent générer des avantages économiques, tels que la création d'emplois et l'augmentation des revenus des communautés locales. Cependant, les centrales hydroélectriques à grande échelle, telles que les barrages et les réservoirs, peuvent avoir un impact significatif sur le paysage naturel, notamment en inondant les vallées et en entraînant la perte d'habitats pour les poissons et d'autres espèces aquatiques.
La construction d’ouvrages technologiques hydroélectriques peut également avoir des impacts sociaux, notamment sur les communautés locales. Concernant ces impacts négatifs, il est essentiel de bien considérer les impacts potentiels des ouvrages de technologie hydroélectrique avant la construction. Il est également conseillé d'interagir avec les communautés locales dans le processus de planification et de mise en œuvre.
Figure 6 : Statistiques montrant le nombre de centrales hydroélectriques en Italie sur 4 ans. (Gestore dei Servizi Energetici, Italie)
Figure 7 : Images montrant l'état initial de l'environnement et les conséquences de la catastrophe, Vajont 1963. Portail Environnement et Société.
Perspectives de l'avenir
L’avenir de l’hydroélectricité en Italie, comme dans de nombreux autres pays, dépendra des défis et opportunités émergents en matière d’innovation, de technologie, d’investissements, d’environnement, d’engagement des communautés et des parties prenantes et de développement de la recherche. Les défis de l'hydroélectricité en Italie comprennent, sans s'y limiter, les effets environnementaux, le vieillissement des infrastructures hydroélectriques, notamment en l'absence d'entretien et d'efficacité, les changements climatiques entraînant une réduction de la production à certaines périodes, le déséquilibre de l'utilisation des terres dû à la concurrence avec d'autres utilisations des terres. comme l'agriculture et la conservation de la nature. Les défis incluent également les politiques réglementaires existantes.
Au-delà des défis posés par l’hydroélectricité à travers le pays, on ne saurait trop insister sur ses avantages et ses opportunités sous-jacents. L'hydroélectricité reste une source d'énergie renouvelable durable en Italie car son empreinte carbone est réduite. Notamment, le paysage géographique de l’Italie permet le développement d’un type prédominant d’installations hydroélectriques, appelé stockage par pompage, qui permet une efficacité et une efficacité au cours des différentes saisons. De plus, l'existence de centrales hydroélectriques de plus petite taille situées dans chacune de ses municipalités a présenté des opportunités de développement et d'innovation. Selon les recherches, ces petites installations hydroélectriques sont économiquement réalisables et, si elles sont correctement planifiées, ont un impact minimal sur l'environnement. Selon Reichl et Hack : « Cela contribue notamment à résoudre les problèmes de l’électrification rurale en améliorant le niveau de vie et les conditions de production, en promouvant le développement économique rural, en réduisant la pauvreté et en réduisant les émissions. » Il est intéressant de noter que l’Italie, en tant que pays, peut exploiter des fonds et des initiatives tels que le mécanisme de financement des énergies renouvelables de l’UE, entre autres. Cela permet des opportunités financières et une collaboration pour assurer une gestion continue des infrastructures hydroélectriques existantes. La stimulation des économies locales et la création d’emplois constituent une autre opportunité qui traverse les époques, le présent et l’avenir, associée à l’hydroélectricité en Italie.
Selon le rapport de marché 2021 de l’AIE, consacré à l’hydroélectricité, qui met en lumière l’environnement économique et politique, sont nécessaires:
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des normes de durabilité solides our libérer l’énorme potentiel de l’hydroélectricité de manière futuriste. Cela augmentera les investissements et gagnera l’acceptation du public. Les projets hydroélectriques doivent être basés sur des normes de durabilité largement acceptées, qui garantiront la viabilité et minimiseront les risques tout en maximisant les avantages sociaux, économiques et environnementaux.
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de rénover les infrastructures hydroélectriques existantes, en retard en raison de leur vieillissement. Cela contribuera au maintien d’une alimentation électrique fiable et flexible en Italie.
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la place stratégique de l'hydroélectricité dans l'agenda politique énergétique et climatique de l'Italie
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l'adoption de normes de durabilité pour soutenir le développement de l'hydroélectricité avec des règles et réglementations rationalisées,
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l'identification et la reconnaissance du rôle essentiel de l'hydroélectricité pour la sécurité électrique et refléter sa valeur par des moyens appropriés.
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maximisation des capacités flexibles des centrales hydroélectriques existantes en Italie grâce à des mesures visant à encourager leur rénovation.
En conclusion, le paysage géographique stratégique de l’Italie, caractérisé par de nombreuses masses d’eau, appelle à renforcer davantage l’expansion des installations hydroélectriques de pompage-turbinage et à prendre les mesures durables nécessaires pour garantir la qualité de la valeur des multiples avantages publics fournis par les centrales hydroélectriques.
Références
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