Hydraulique

L’hydroélectricité a une place dans la gestion de l’intermittence des EnR

Avec la montée en charge des énergies renouvelables, producteurs et gestionnaires de réseaux électriques auront de plus en plus de mal à équilibrer offre et consommation. Pour cela, l’hydraulique apparait comme une réponse à l’intermittence. C’est ce que démontrait le colloque organisé à Grenoble par Hydro 21 ce vendredi 21 novembre.

Grenoble capitale mondiale de la houille blanche. Il n’y avait dans l’amphithéâtre de l’école Ense3, qui accueillait le colloque sur “la place de l’hydroélectricité dans la gestion de l’intermittence”, que des élèves, des ingénieurs et chercheurs convaincus de la pertinence de cette technologie. Roland Vidil, ancien directeur de l’Ensieg et président d’Hydro 21 est de ceux-là.

Un non scientifique, c’est lui qui le reconnait, le député François Brottes, président de la Commission sur la Transition énergétique à l’Assemblée nationale serait lui-aussi favorable à l’hydraulique : « Plutôt que d’investir chaque année 1 milliard d’euros dans le confortement du réseau de distribution à cause de la montée des EnR, les gestionnaires de réseau feraient mieux de s’intéresser au stockage. »

Et le stockage à grande échelle, l’hydraulique sait le faire avec ses Step, Stations de transfert d’énergie par pompage, c’est ce que répétera à plusieurs reprises Farid Mazzouji, directeur R&D d’Alstom Hydro et animateur du colloque.

Après avoir remonté l’eau aux heures creuses dans le barrage supérieur de l’installation, la centrale hydroélectrique est à même de fournir de l’électricité opportunément quand le besoin est là.

Equilibrer production et consommation

Dans sa comparaison entre la France et l’Allemagne, Dominique Grand, chercheur et docteur en physique, met en évidence les besoins en énergies renouvelables pour pouvoir compenser la baisse du nucléaire [1].

Il faudrait investir 335 Md€ et couvrir la France de 10 000 km2 de panneaux photovoltaïques et éoliennes, pour satisfaire la demande future. A moins que le stockage de l’électricité puisse réduire ces besoins. On le voit bien dans les courbes, solaire et éolien sont excédentaires une partie de l’année et ne couvrent pas les besoins l’autre partie.

L’hydraulique est alors le complément des autres énergies renouvelables.

C’est en tout cas de la sorte que la Compagnie Nationale du Rhône équilibre sa production. Frédéric Storck, directeur de la gestion de l’Energie explique comment d’une part la CNR module le débit pour faire produire ses centrales au fil du Rhône, au moment où la demande est la plus forte. Malgré les contraintes réglementaires qui s’imposent à elle, la CNR réussit ainsi à déplacer 400 MW sur 24 heures et à optimiser de façon spectaculaire la valorisation de sa production sur le marché en gros de l’énergie.

D’autre part, dans l’établissement de son plan de production, la CNR, utilisant le principe de foisonnement [2], inclut la production des parcs éoliens qu’elle possède dans l’ouest de la France pour adapter le fonctionnement de ses centrales hydroélectriques. Un modèle réduit de ce qui pourrait être pratiqué à grande échelle.

Adapter la production à la demande, c’est le souci de tous les gestionnaires de réseaux, ou des grands producteurs comme Fortum, qui explique comment ils anticipent chez eux les besoins du marché. Ceci d’autant que tous les pays d’Europe continentale sont interconnectés. « Nous pédalons tous sur un même tandem » se plait à dire Farid Mazzouji.

Une révolution dans l’hydraulique

Joël-Rémy Nicolas, ingénieur expert d’EDF-DTG développe cet aspect de l’interdépendance des Etats européens.

Lui qui travaille à l’élaboration des codes de réseaux, les obligations communes à tous les producteurs et distributeurs européens, évoque parmi les grands enjeux auxquels est confrontée l’Europe : la sureté de fonctionnement, la création d’un marché unique européen et l’arrivée en masse des EnR, dont la variabilité pose évidemment problème.

Pour lui, bien évidemment l’hydraulique contribue à la stabilité et l’inertie du système. Il note cependant que la souplesse d’utilisation à laquelle les machines hydrauliques sont soumises réduit la durée de vie des équipements.

En effet pour répondre aux nouveaux besoins, c’est une révolution qui s’engage. Désormais une centrale hydroélectrique ne peut plus simplement fonctionner sur le mode on-off. Elle doit pouvoir s’adapter, fonctionner en période d’étiage, se mettre en route instantanément à la demande.

Cette modularité du fonctionnement entraine un stress important pour les matériels. L’étude des comportements des machines hydrauliques est d’ailleurs l’objet de la toute nouvelle chaire industrielle, Hydro’Like, créée en partenariat entre Grenoble INP et Alstom.

L’hydroélectricité a donc une place évidente dans la transition énergétique, peut-être encore plus en dehors de France, car seul 1/3 du potentiel hydraulique mondial est équipé, comme l’a rappelé Maryse François-Xausa, vice-présidente R&D d’Alstom.

antoine.reboul@enviscope.com

 

[1] Dominique Grand, Christian Le Brun, Roland Vidil, « Transition énergétique et mix électrique : les énergies renouvelables peuvent-elles compenser une réduction du nucléaire ? » Revue de l’Energie, 619, Mai-Juin 2014
[2] Le foisonnement désigne le fait que la variabilité des productions de l’éolien ou du solaire, en particulier est statistiquement réduite lorsque ces productions sont injectées sur un même réseau électrique maillé.

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