Après le regroupement de ses activités de R&D il y a plus d’un an et l’inauguration le 9 octobre dernier, en partenariat avec Grenoble INP, de la Chaire industrielle d’excellence Hydro’Like dédiée à l’hydraulique, Alstom ambitionne le déploiement en 5 ans d’un pôle d’excellence hydraulique, auquel l’industriel et ses différents partenaires prévoient de consacrer 50 M€.
C’est dans le berceau de la houille blanche, que va se poursuivre l’œuvre d’Aristide Bergès [1].
Ce jeudi 9 octobre Alstom et la Fondation Partenariale Grenoble INP inauguraient la chaire industrielle consacrée aux machines hydrauliques. On considère généralement que l’hydraulique est une technologie mature, mais « les turbines dont nous avons besoin aujourd’hui n’ont rien à voir avec ce qu’on faisait il y a deux ou trois ans » commente Brigitte Plateau, administrateur général de Grenoble INP.
Ce qui a changé ce sont les besoins en électricité. Le développement des renouvelables, notamment de l’éolien, pose sérieusement la question de l’intermittence de la fourniture. A tout moment dans le réseau électrique, la demande doit être équilibrée avec la production de courant. Introduire des EnR, c’est potentiellement être contraint de déclencher des appoints, fournis par exemple par des centrales à gaz. Ce n’est évidemment pas très vertueux pour les gaz à effet de serre.
L’hydraulique permet cette souplesse. En stockant l’eau dans le bassin haut d’une Step, Station de transfert d’énergie par pompage, on peut déclencher la turbine à la demande, éventuellement en modulant la puissance en fonction du besoin. Ou alors sur des installations au fil de l’eau faire fonctionner les machines à faible régime, même en période d’étiage.
Autrement dit les machines hydrauliques qui fonctionnaient sur le mode on-off, vont devoir travailler sur un mode variable. « C’est l’exemple du projet de Linthal, près de Zürich. Alstom construit quatre turbines, chacune d’une puissance de 250 MW. Au total c’est la puissance d’une tranche de centrale nucléaire » indique Maryse François-Xausa vice-présidente R&D d’Alstom. Les machines pourront démarrer quasiment dans la minute et travailler à vitesse variable.
Comprendre, prédire, contrôler
C’est justement là la difficulté. Une turbine classique Francis, Pelton ou autre, produit de façon optimum à pleine puissance ou quasiment. La faire descendre par exemple à mi-charge, c’est générer dans le flux, des bulles, des tourbillons, des cavitations, qui agressent les matériels, abaissent leurs performances et durée de vie.
Ce sont tous ces phénomènes que vont modéliser et décrire les 2 premières thèses d’Hydro’Like explique Olivier Métais, professeur de Grenoble INP titulaire la chaire. Le but est d’améliorer en même temps flexibilité, fiabilité et performance. Il complète en évoquant des projets de micro-hydraulique pour l’électrification de zones rurales dans les pays en voie de développement, auxquels il dit être particulièrement attaché : un travail avec les étudiants, une dynamique inter-associative.
Les partenaires ont prévu de doter la chaire d’un budget de 1 M€ sur 5 ans.
Un pôle d’excellence hydraulique
Cette chaire industrielle est un pas de plus vers un projet de création d’un pôle d’excellence en machines hydrauliques.
Déjà à l’étroit dans ses 6 laboratoires de recherche, regroupés il y a moins de deux ans sur le site de Grenoble, Alstom avec des partenaires académiques, tel que Grenoble INP, et industriels comme EDF, Artelia, pour le génie civil, ainsi que des PME entend développer une plateforme collaborative. Un projet de R&D Innov’Hydro, de nouveaux bâtiments, un nouveau laboratoire de mécanique, au total un investissement de près de 50 M€ d’euros et la création de 40 équivalents temps pleins.
Pour l’équipementier, qui est leader mondial des machines hydrauliques, le défi est vaste. Seul un tiers des sites hydrauliques sont équipés sans le monde. L’Asie et l’Amérique du Sud représentent les plus gros marchés potentiels, quant à l’Europe et l’Amérique du Nord ce sont de gros marchés de rénovation.
[1] A la fin du 19e siècle l’ingénieur hydraulicien Aristide Bergès, équipe la première conduite forcée au pied du Pic de Belledonne, près de Grenoble. Il popularisera la formule « houille blanche », pour caractériser l’énergie hydraulique sous toutes ses formes.
