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Publié : 8 mars 2013

PERSPECTIVES DE DEVELOPPEMENT DE LA PRODUCTION HYDROELECTRIQUE EN FRANCE

Extraits du Rapport présenté à Monsieur le Ministre de l’économie, des finances et de l’industrie
par Fabrice DAMBRINE, Ingénieur général des Mines
haut fonctionnaire de développement durable - mars 2006

LES ENJEUX DE L’HYDROELECTRICITE
- il s’agit d’une source d’énergie renouvelable ;
- il s’agit d’une source d’énergie nationale ;
- elle permet un stockage de l’électricité et apporte ainsi une contribution appréciable à la stabilité du système électrique ;
- elle n’est pas productrice de gaz à effet de serre, ni d’autres gaz polluants ;
- son développement repose largement sur la valorisation et l’optimisation d’infrastructures souvent déjà installées.elle constitue par excellence l’énergie du développement durable.

En 2004, près de 95% de la production électrique française d’origine renouvelable provenait de l’hydroélectricité. Sur une puissance hydroélectrique totale de 25 000 MW actuellement installée en France, 12 000 MW sont modulables et ont une contribution à la pointe avec une capacité de démarrage de 3 à 15 minutes.

les installations de fil de l’eau produisent de l’ordre de 37 TWh, les éclusées, les usines de lac et les STEP produisent environ 33 TWh modulables

L’exploitation du potentiel hydraulique français permet donc, dans les conditions économiques actuelles et toutes choses égales par ailleurs, d’économiser des achats de gaz compris entre 1,3 et 1,7 milliards d’Euros par an si l’on ne considère que la production de pointe,

Si les 70 TWh de production française annuelle moyenne d’électricité d’origine hydraulique étaient produits à partir de centrales à charbon, cela conduirait à un surcroît d’émissions de gaz à effet de serre de compris entre 55 et 70 millions de tonnes équivalent CO2 par an

l’hydroélectricité est actuellement la seule filière de production qui, compte tenu de la structure du parc électrique français, permette, sur une grande échelle, à la fois d’augmenter la part d’électricité produite à partir de sources renouvelables et de diminuer les émissions de gaz à effet de serre.

LE POTENTIEL HYDROELECTRIQUE

Un potentiel hydroélectrique techniquement exploitable d’environ 100 TWh/an pour 70 TWh/an produits en moyenne aujourd’hui, soit 13,4 TWh/an nouveaux possibles si l’on intègre la plupart des contraintes environnementales, dont 7 TWh/an identifié à l’horizon 2015

a. La grande hydraulique et les STEP (Stations de transfert d’énergie par pompage) : 23,4 TWh par an et environ 22 500 MW (y compris STEP).
b. La petite hydraulique : possibilité de développement de 3 à 4 TWh (750 MW) à moyen terme
c. La très petite hydraulique (« pico-hydraulique ») :
Sur les 100 000 moulins qui existaient au XIXème siècle, des études montrent que 30 000 peuvent être équipés, sans changer la configuration de la rivière, à condition de mettre au point les matériels pour exploiter cette énergie à des coûts raisonnables.

Des avancées techniques sur le matériel de production sont en cours à partir de turbines adaptées aux « très basses chutes » particulièrement conçues pour être installées sur les ouvrages existants sans gros travaux de génie civil.

Le potentiel des centrales entre 10 kW et 100 kW, serait de 1 TWh. L’aménagement de ces petites chutes, par les profits qu’elles généreraient, aurait également l’avantage de dégager des financements nouveaux permettant l’entretien des cours d’eau correspondants, lequel est actuellement souvent négligé.

Il s’agit en l’occurrence de l’illustration que l’on peut concilier l’intérêt énergétique et l’intérêt écologique. Les petites installations au fil de l’eau permettent de faciliter l’entretien des rivières,

PROPOSITIONS DE LA MISSION

1. Faire établir par les DRIRE un inventaire géographique détaillé du potentiel hydroélectrique au regard du contexte local. Ce recensement permettrait de fonder les décisions de renouvellement des titres et d’élaborer une stratégie circonstanciée de renouvellement des titres hydroélectriques.

2. Mener en lien avec RTE une étude sur la contribution des STEP au système électrique

3. Faire réaliser une évaluation de la pertinence d’une gestion coordonnée des concessions

4. (Ré)Affirmer la volonté politique de relancer l’hydroélectricité et faciliter l’instruction des dossiers :

Une circulaire interministérielle pourrait être rédigée afin de faciliter le travail des services instructeurs locaux,...
Cette circulaire pourrait notamment comporter les idées suivantes :

i. rappeler l’intérêt de la production hydroélectrique et de son développement dans un contexte marqué par :
▪ la nécessité de renforcer notre indépendance énergétique ;

▪ la nécessité de développer des énergies renouvelables dans le cadre de l’engagement pris par la France d’aboutir à 21 % d’électricité d’origine renouvelable à l’horizon 2010, en précisant que l’on ne pourra pas se reposer totalement sur les filières alternatives pour y parvenir (éolien, déchets, par exemple) ;

▪ l’engagement de la France, inscrit désormais dans la loi du 13 juillet 2005, de diviser par 4 ses émissions de gaz à effet de serre à l’horizon 2050 ; pour y parvenir et en termes de production d’électricité non émettrice de gaz à effet de serre, l’hydraulique est une solution optimale (meilleure que des solutions type éoliennes qui sont pénalisées par leur caractère intermittent et non prévisible) ;

▪ la nécessité de faciliter l’équilibre du système électrique par la possibilité de mettre rapidement en oeuvre des moyens de pointe (à cet égard, au-delà des petites installations au fil de l’eau qui permettent de faciliter l’entretien des rivières, l’hydraulique de retenues et les STEP pourront être encouragées).

ii. rappeler les enjeux du développement de l’hydraulique en termes d’indépendance énergétique et d’économies d’importations : le potentiel identifié d’environ 30 TWh représente, s’il était produit à partir de centrales à gaz les plus performantes , une économie d’au moins 52 TWh de gaz, ce qui dans les conditions actuelles représente une économie comprise entre 1 et 1,4 milliard d’euros sur nos importations. Si ces 30 TWh étaient produits par des TAC à gaz, il faudrait importer 85 TWh de gaz, ce qui représenterait une facture sur le commerce extérieur comprise entre 1,7 et 2,3 milliards d’Euros.

iii. rappeler qu’il est désormais possible de concilier la production hydroélectrique et les autres usages de l’eau en donnant des indications précises sur les nouvelles techniques pour diminuer les impacts des ouvrages hydroélectriques (y compris dans leur fonctionnement) ; la circulaire pourrait à cet égard comporter un guide de bonnes pratiques à l’usage des services instructeurs pour leur faciliter l’instruction des dossiers.

iv. le renouvellement des concessions ne doit pas désoptimiser la production hydroélectrique d’un cours d’eau, même si l’exercice sera plus difficile compte tenu de la multiplication du nombre des acteurs avec l’ouverture du marché de l’électricité à la concurrence et la privatisation des opérateurs. Autrement dit, le renouvellement des concessions/autorisations sur un même cours d’eau devra faire l’objet d’une approche globale et coordonnée afin de rechercher l’optimisation de l’ensemble. Au besoin des contraintes et des sujétions particulières pourraient être imposées à tel ou tel concessionnaire/permissionnaire.

v. à cet égard, le préfet veillera à coordonner étroitement les différents services de l’Etat qui interviennent pour l’attribution et le renouvellement des titres. La coordination pourrait être confiée à la DRIRE ou au service instructeur localement le plus concerné.

vi. veiller à accélérer les procédures d’instruction pour lever les incertitudes des investisseurs potentiels ; un délai maximum d’instruction pourrait être fixé.

vii. compte-tenu du poids des investissements, rechercher des durées de concessions plutôt longues (40 ans) quitte à prévoir des rendez-vous périodiques (tous les 7 à 10 ans) pour faire le point et envisager, le cas échéant, de nouvelles conditions d’exploitation afin de tenir compte de l’évolution du contexte.

viii. enfin, conformément aux dispositions de la loi de programme du 13 juillet 2005, faire réaliser systématiquement des études d’impact énergétique quand plusieurs projets d’usage de l’eau sont en concurrence.

5. Favoriser les évolutions technologiques

En petite hydraulique :
- programmes de standardisation des matériels pour permettre l’accès aux rendements optimisés sans études spécifiques lourdes ;
- systèmes de contrôle-commande performants optimisant l’exploitation ;
- développement de variateurs de fréquence pour se substituer aux variateurs de vitesse ;
- utilisation de matériaux composites pour la fabrication des petites turbines ;
- conception de matériels adaptés à l’équipement des très basses chutes ;
- simplification des processus de fabrication des petites turbines et lallégement de leur poids en vue d’améliorer le rendement énergétique ;
- élaboration de turbines hydrauliques encore plus respectueuses de l’environnement (pour les poissons par exemple).

Pour tous les aménagements :
- La certification ISO 14001 ;
- Le génie hydro-biologique (par exemple, conception de dispositifs de franchissement performants des ouvrages par les poissons).La mise au point conjointement par la profession, le ministère de l’écologie et du développement durable et le ministère de l’économie, des finances et de l’industrie, d’une charte nationale de la « centrale durable » aiderait à renforcer l’acceptabilité des aménagements.

Le programme commun de recherche et de développement européen pourrait également être utilisé pour promouvoir les avancées technologiques pour l’hydroélectricité. Enfin le programme « énergie intelligente » peut également représenter un support intéressant.

6. Poursuivre après 2012, les mécanismes d’aide aux centrales de moins de 12 MW en service

l’hydroélectricité est une technique mature, et elle possède suffisamment d’atouts pour trouver par elle-même sa propre rentabilité. Elle la trouvera d’autant plus que les externalités carbone lui donneront dans l’avenir un nouvel avantage compétitif et que les pouvoirs publics continueront avec détermination, comme ils ont déjà commencé à le faire au travers de la loi du 13 juillet 2005, à promouvoir un rééquilibrage de la place de l’hydroélectricité parmi les différents usages de l’eau.

la mission propose que soient pérennisés des dispositifs, y compris après 2012, permettant la poursuite de l’exploitation des installations dont la puissance unitaire est inférieure à 12 MW. Ainsi les tarifs de rachat devront continuer à refléter les avantages apportés par l’hydroélectricité par rapport aux autres moyens de production et devront être, le cas échéant, adaptés en fonction de l’évolution du contexte.