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6 décembre 2008 6 06 /12 /décembre /2008 18:31

 

   Comme ce début d’hiver continue à s’écouler sans grand éclat, l’occasion est belle de s’intéresser à un sujet de fond, relancé sur le devant de l’actualité par la dernière crue de la Loire : le rôle des barrages hydroélectriques.

J’avoue ne pas comprendre l’attitude de nos concitoyens sur le sujet.

Alors que les énergies renouvelables sont à la mode, que l’on insiste à ce sujet sur les projets solaires, éoliens, et de géothermie, on feint d’oublier que la principale énergie de ce type est fournie par les barrages hydroélectriques. Pourtant, ces derniers concentrent toutes les critiques, comme celui de Grangent après la dernière crue de la Loire, d’autres demandent leurs destructions comme celui de Poutes sur L’Allier. Pourtant avec ce type d’installations, il n’est pas question de rejet de gaz carbonique et de gaz à effet de serre, pas de consommation  d’énergies fossiles polluantes.

L’utilisation de l’eau tombant sur une chute est depuis la nuit des temps une énergie utilisée par l’homme. Aristide Bergès a réussi pour la première fois dans la seconde moitié du XIXème siècle à en tirer de l’électricité. Depuis, des barrages de diverses natures permettent de faire face avec souplesse au défaut principal de l’électricité : le stockage impossible, qui oblige à produire à chaque instant au moins autant que la consommation augmentée des pertes.

Il existe d’abord les centrales dites de « lac » dans les régions d’altitude avec des chutes importantes mais pour des débits limités puisque l’on se situe près de la source des cours d’eaux. Il s’agit des centrales Alpines et Pyrénéennes sur d’anciens lacs et verrous glaciaires et sur le bassin de la Loire de la centrale dite de Montpezat  sur la partie ardéchoise du fleuve. Pour cette dernière la chute est de plus de 550 mètres, le débit moyen du bassin de l’ordre de 8m3s et la centrale peut turbiner au plus 25 m3s  Sur ce type d’ouvrage, l’exploitant a une grande marge de manœuvre qui lui permet de concentrer la production sur la saison où la consommation est la plus forte. Il peut en effet plus facilement baisser le niveau de la retenue surtout en hiver pour turbiner l’eau au moment des besoins

Sur les centrales « d’éclusée », dans les zones de moyenne altitude comme le Massif central, les chutes sont beaucoup plus modestes et les débits à turbiner plus élevés. Pour Grangent, sur la Loire près de Saint Etienne, la chute atteint 40 m, les débits du fleuve de l’ordre de 40m3s et le maximum turbinable d’environ 80 m3s. Comme la production oblige à maintenir un minimum de hauteur de chute, la souplesse pour faire baisser la retenue est plus faible. En principe ce type de centrale stocke l’eau pendant la nuit pour produire l’énergie au moment de la pointe de la journée.

Enfin il existe les centrales « au fil de l’eau ». Elles correspondent le plus souvent à de grands aménagements sur des fleuves majeurs comme le Rhône de Lyon à la mer ou le Rhin dans la traversée de l’Alsace. Les chutes sont faibles, 17 m pour la plus haute sur le Rhône, mais les débits très forts. Très souvent la production hydroélectrique n’est pas leur seule utilité, ces ouvrages sont dotés d’écluses pour permettre la navigation au gabarit international. Il s’ajoute parfois des aménagements pour l’irrigation. Ces centrales turbinent seulement le débit qui arrive et elles n’ont aucun moyen de retenir l’eau pour ajuster leur production à la consommation.

Actuellement les microcentrales sont très à la mode. Elles utilisent les petites chutes le long des rivières pour turbiner une partie de l’eau du cours d’eau. Ce sont aussi des centrales au fil de l’eau avec le même défaut que ces dernières : l’impossibilité  d’adapter la production en jouant sur le niveau de la retenue.

Contrairement aux centrales de lac ou d’éclusée qui possèdent une marge de manœuvre, les centrales au fil de l’eau ou microcentrales ne peuvent donner qu’une production de fond peu variable. Même dans ce cas, la souplesse est supérieure à celle de l’énergie des panneaux solaires photovoltaïques qui dépendent de l’ensoleillement et celle des éoliennes qui n’agissent qu’en cas de vent suffisant. Ces derniers paramètres sont indépendants des besoins d’énergie !

La vox populi croit souvent que les barrages permettent d’écrêter les crues et quand ils ne le font pas, on entend les récriminations. Il est facile pourtant de comprendre que la capacité d’action des centrales hydroélectriques ne peut être que plus faible sur les débits en période d’inondation par rapport au reste de l’année.

Les centrales de lac ont la plus grande marge de manœuvre. Celle de Montpezat a emmagasiné de petites crues dans le passé. L’action de ce type d’équipement bute cependant sur un obstacle : le remplissage des retenues de l’ouvrage. Quand elles sont pleines, l’eau ne peut être que déversé vers l’aval. Dans le cas du début novembre 2008, le barrage de la Palisse, ouvrage sur la Loire de la centrale de Montpezat, ne peut retenir l’eau que jusqu’à 22 heures le 1er novembre, et déverse vers l’aval à partir de 23 heures. Heureusement le maximum de la crue était passé et les débits les plus élevés déversés seront un peu plus faibles. Selon des informations à confirmer, le débit maximum aurait été écrêté de 30%  et le pic retardé de 3 heures !

Les centrales d’éclusées n’ont le plus souvent qu’une capacité réduite de retenue. Le creux utilisable pour stocker une partie de la crue est d’autant plus faible que pour maintenir la production il faut laisser une hauteur de chute suffisante. Le plus souvent leur cahier des charges, se contente de leur demander de déverser vers l’aval le débit qui arrive de l’amont sans modification en cas de crue.

A propos de la dernière inondation de la Loire, une polémique s’est développée sur Grangent et reproche à EDF de ne pas avoir écrêté la crue. Des calculs effectués après l’événement m’ont été communiqués, à chaque inondation le phénomène se répète et déjà les mêmes problèmes avaient donné lieu à un procès en référé auprès du tribunal de Grande Instance de Montbrison sur le même sujet après la crue de septembre 1980. J’avais même été alors contacté par l’expert auprès du Tribunal.   Vous avez pu lire ma réponse sur mon blog. Ce type d’écrêtement est un exercice de haute voltige dangereux en raison du petit nombre d’heures utilisable pour baisser la retenue entre l’annonce et l’arrivée de la crue et aussi  de la faiblesse de la capacité de stockage   par rapport au volume d’eau écoulé par le fleuve qui déborde, au moins 6 fois supérieure !

Enfin les centrales au fil de l’eau, micro ou grands aménagements, ont une action nulle sur les crues. Sur les grands fleuves, les canaux d’amenés vers les centrales ont une capacité limitée, le surplus d’eau qui arrive ne peut qu’être déversé en direction de l’ancien lit du fleuve. Ces zones où l’on maintien en temps ordinaire un débit minimal pour assurer la vie du monde aquatique et végétale, reçoit brutalement dans ce cas la masse d’eau que ne peut absorber le fleuve canalisé.


    Les ouvrages spécialisés pour écrêter les crues sont rares, doivent attendre vides l’inondation et ont rempli leur rôle début novembre. Sur la Loire, le barrage de Villerest a baissé le pic de 3000 m3s à 1800 m3s environ. Sur le Furan, celui du Gouffre d’Enfer a évité que l’inondation fasse parler d’elle dans la ville de Saint Etienne, contrairement aux autres cités de l’agglomération sur l’Ondaine et le Gier. Certains qui ont dû subir l’inondation en Forez et Velay, regrettent peut-être que celui prévu en amont du Puy à Serre Lafare n’ait pas été construit ! J’avais alors défendu le projet et je n’ai pas été suivi.


Gérard Staron vous donne rendez vous samedi prochain sur les ondes ou le site de Radio Espérance à 13 h 15, le texte étant repris sur le portail internet zoom42 et zoom43.fr et ce blog.

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Phénomènes météo exceptionnels de 1945 à nos jours (2013)

Quel drôle de temps

La Loire p 78, 79

Le Gier p 80

La fureur du Furan p 81

Climat de la Loire: Effet de couloir p 194

Climat de la Haute-Loire:

Le coeur  du Massif Central  p 195