Le Réveil des Moulins

SOCIETE HYDROTECHNIQUE DE FRANCE
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Conditions techniques du raccordement au réseau , Dominique SCHMERBER, (SOGECO, en liaison avec l’E.A.F.)

Participants : Pierre LAVY (EDF),

PETITE HYDROELECTRICITE

3 et 4 juin 1998

Président : René COULOMB

Christian d’ORNELLAS (Ministère de l’Environnement)

II. Législation relative aux micro-centrales

Toute personne désirant produire de l’hydroélectricité, pour une revente au réseau EDF ou pour une autoconsommation, devra pour des puissances inférieures à 4 500 kW obtenir une autorisation dont la loi sur l’eau de 1992, complétée par le décret 95-1204 du 6 novembre 1995, réglemente l’attribution. En vue d’obtenir cette autorisation, pour dériver et aménager un cours d’eau non classé(1), le pétitionnaire doit déposer un dossier à la Préfecture détaillant le plus complètement possible son projet. C’est sur la base de ce document que les autorités compétentes (DDAF, DDE, DRIRE, DIREN) et les parties concernées (pêcheurs, riverains...) seront consultées.

Le dossier de demande est selon la nature du projet plus ou moins complexe, et doit toujours aborder les thèmes suivants :

• l’emplacement sur lequel les ouvrages doivent être réalisés,

• le profil en long de la section du cours d’eau,

• un plan des terrains qui seront submergés à la côte de la retenue normale,

• le débit maximal dérivé,

• la hauteur de chute brute ,

• la puissance maximale brute,

• le volume stockable,

• le débit maintenu dans la rivière (1/10 du module inter annuel au minimum),

• le profil en long de la rivière,

• les moyens d’intervention en cas d’incident,

• la durée probable des travaux,

• l’évaluation sommaire des dépenses,

• la nécessité ou non de défrichement,

• la liste des établissements hydrauliques en amont et en aval, du pétitionnaire,

• les titres de propriétés,

• la durée de l’autorisation demandée,

• un projet de règlement d’eau,

• une justification de la nationalité française ou d’un pays de la CEE,

• une étude ou une notice (P<500kW) d’impact.

Cette opération est compliquée, cependant il est à noter que la plupart des bureaux d’études prennent en charge la rédaction du dossier.

A la suite de la présentation à la Préfecture de ce document plusieurs démarches essentiellement administratives seront nécessaires avant l’obtention finale de l’autorisation d’exploiter l’énergie hydraulique.

Toutefois pour des personnes possédant déjà une autorisation ou un droit d’eau fondé en titre il n’est pas nécessaire d’engager une telle procédure. En effet les autorisations déjà accordées avant 1919 pour des installations de puissance inférieure à 150 kW sont sans limitation de durée et restent donc valables actuellement. Enfin les personnes possédant un droit fondé en titre, peuvent utiliser la force de l’eau sans autorisation. De plus les ayants droit peuvent tirer partie de l’énergie des cours d’eau classés à condition que le niveau du barrage ne soit pas modifié.

Sur les cours d’eau domaniaux (appartenant à l’Etat), les droits d’eau sont afférents aux usines installées avant l’Edit de Moulins (1566), qui a proclamé l’inaliénabilité du domaine de la Couronne.

Sur les cours d’eau non domaniaux les droits fondés en titre s’assimilent aux établissements en place avant l’abolition du régime féodal en 1790.

(1) Le Conseil d’Etat a fixé une liste de cours d’eau sur lesquels aucune autorisation pour une entreprise nouvelle ne sera donnée.

© Ajena, août 1997

Le générateur

Le choix du générateur dépend essentiellement de l’utilisation de l’énergie produite. Pour des problèmes de régulation, il est en effet conseillé d’utiliser une génératrice synchrone lorsque l’installation est prévue pour de l’autoconsommation, et une génératice asynchrone quand la centrale est montée en parallèle avec le réseau.

Cependant pour limiter les investissements de départ il peut s’avérer intéressant, spécialement pour les petites puissances d’acheter dans le cas d’un fonctionnement en réseau isolé (autoconsommation) d’acheter une génératrice asynchrone.

Enfin la génératrice de courant continu n’est envisageable, que si l’installation n’est prévue que pour des besoins de chauffage et d’éclairage. L’utilisation d’une telle source de courant pour alimenter l’appareillage électrique d’une maison nécessitent l’achat d’un onduleur ou de matériel fonctionnant en courant continu et entraînent donc des frais supplémentaires importants.

I.3. Les générateurs

Une fois mise en mouvement une turbine entraîne directement ou par l’intermédiaire d’un multiplicateur un générateur de courant, qui transforme l’énergie mécanique disponible sur l’arbre en énergie électrique. Il existe trois types de générateurs.

La génératrice à courant continu
la production de courant continu n’est envisageable que dans peu de cas. Bien sûr elle est à exclure lorsqu’il y a vente au réseau EDF. Par contre, si l’énergie est produite pour un usage domestique, elle est envisageable pour le chauffage et l’éclairage. Le principal avantage de la génératrice à courant continu, outre son faible prix, est que sa production peut être stockée dans des batteries. Enfin il est à noter qu’on peut convertir du courant continu en alternatif avec un onduleur, mais cet appareillage est généralement coûteux.

La génératrice synchrone
Cette génératrice de courant est aussi appelée alternateur. Sa caractéristique vient du fait que la fréquence du courant produit est imposée par la vitesse de rotation du rotor, qui doit donc rester constante pendant la période d’exploitation. Cette machine est généralement utilisée lorsque l’installation est conçue pour de l’autoconsommation. Pour ce type d’installation, en effet, son système de réglage des caractéristiques du courant (tension, fréquence...) est bien adapté. Enfin la génératrice synchrone a de bons rendements, mais son prix pour les faibles puissances est moins intéressant que celui des autres types de générateurs.

La génératrice asynchrone
C’est la génératrice la plus répandue, car elle est simple de construction, robuste et d’un coût avantageux. Elle est essentiellement utilisée lorsque la centrale est prévue pour une vente à EDF, car dans ce cas elle est pilotée par le réseau qui régule la fréquence et la tension du courant produit.
Enfin il est à noter que les rendements de la génératrice asynchrone sont moins intéressants que ceux de l’alternateur.

III. Raccordement au réseau EDF

Conditions législatives
En France les aménagements de puissance installée inférieure à 8 000 kW, exploités par des entreprises, des particuliers ou des collectivités locales sont autorisés à produire de l’électricité pour la vendre. De plus il est fait obligation à EDF de recevoir sur ces réseaux, sous réserve qu’il n’en résulte aucune entrave au bon fonctionnement de la distribution, l’énergie produite par ces installations.

Conditions techniques du raccordement
Les producteurs doivent prendre toutes les dispositions utiles pour n’apporter aucune perturbation dans le bon fonctionnement du réseau. Contractuellement l’exploitant doit fournir une puissance réactive (puissance fictive à laquelle ne correspond aucune puissance réelle consommée) égale à 0,4 fois la puissance active (puissance réelle consommée). De plus selon le type de générateur employé un certain nombre de conditions sont à remplir. Ainsi si le générateur de courant est un alternateur, le couplage ne peut être effectué que lorsque que les grandeurs électriques du courant produit sont très proches de celles du réseau (écart en tension = 10 %, écart en fréquence = 0,2 ou 0,1 Hz...). Quant au générateur asynchrone le couplage s’effectue que lorsque la vitesse de rotation du rotor a atteint 90 % de la vitesse de synchronisme correspondant à 50 Hz.
De plus il faut prévoir des protections de découplage de l’installation lorsqu’un défaut se produit sur le réseau EDF ou sur la centrale.

Conditions financières
Du côté des dépenses : l’installation et l’entretien des lignes de raccordement au réseau sont à la charge de l’exploitant.
Les recettes correspondent au produit des ventes de courant par EDF qui a fixé deux tarifs de rachat (tarif pour fournitures partiellement garanties si seulement une partie de la production est fournie, tarif simplifié pour une production livrée dans sa totalité).