Place de l’hydroélectricité en France
L’hydroélectricité est la première source d’énergie renouvelable en France, qui est parmi les pays en disposant le plus en Europe.
En 2023, 11,9% de l’électricité française a été produite à partir d’énergie hydraulique, soit 58,8 TWh (1).
De cette énergie, environ la moitié est produite en Auvergnes Rhône-Alpes, le reste est partagé entre les régions Occitanie, Grand Est et PACA. En effet, ces régions bénéficient des massifs montagneux qui offrent la possibilité d’exploiter les cours d’eau.
Il existe plusieurs types d’exploitations : de basse chute (au fil de l’eau), de moyenne chute (éclusées), de haute chute (lac) ou de transfert d’énergie par pompage,
Barrage de Serre-Ponçon en France : Situé sur la rivière de la Durance, en Provence, le barrage de Serre-Ponçon est un barrage en remblai en service depuis 1960. Il est détenu par EDF et a une capacité installée de 380 MW, permettant de produire 700GWh/an d’électricité. Le barrage de Serre-Ponçon contribue fortement à la régulation des crues de la Durance et à l’irrigation de la Provence. Il est également prévu pour résister à une secousse de force 7 sur l’échelle de Richter (2).
En 2024, la France est déjà presque équipée au maximum de son potentiel hydroélectrique. Le potentiel de croissance restant est limité à quelques TWh, mais plusieurs ouvrages sont encore en construction.
La naissance de l’hydroélectrique en France
L’énergie du mouvement de l’eau est exploitée depuis l’antiquité et dans plusieurs régions du monde, pour moudre le grain, irriguer les champs, actionner des mécanismes pour entre autres le travail textile ou métallurgique, etc.
Le premier prototype de turbine hydraulique est conçu en 1827 par Benoît Fourneyron et en 1867l’énergie hydroélectrique est appliquée à l’industrie en France par Aristide Bergès. Il la surnomme alors « houille blanche », en référence aux glaciers des montagnes des Alpes desquels s’écoule l’eau. Son usage se répand dans la région, puis rapidement en France lors des années 20. L’hydroélectricité est rapidement exploitée à travers le monde.
Principe et qualités de l’hydroélectricité
L’énergie hydraulique provient de l’énergie mécanique du mouvement de l’eau, convertie en énergie électrique. Aujourd’hui, elle est exploitée dans des barrages. Ils sont construits pour retenir de grandes quantités d’eau et la conduire de manière à actionner une turbine, puis un alternateur (3).
Une énergie pilotable
Les centrales hydrauliques ont l’avantage d’être automatisées et pilotables. C’est-à-dire qu’il est possible de mobiliser ou stopper la génération d’électricité en quelques minutes, en jouant sur le débit, et qu’un barrage peut potentiellement être un générateur en continu.
En effet, l’eau est stockable. L’eau dans le lac d’un barrage peut être mise en réserve pour produire de l’électricité sur demande. C’est un avantage important puisque cela permet d’adapter en temps réel la production au besoin du moment.
Les sources d’énergies non-pilotables, aussi dites intermittentes, doivent être couplées à une source d’énergie pilotable, sans quoi il n’est pas possible de maintenir la cohérence entre énergie disponible et consommée.
Un faible facteur d’émission
Le facteur d’émission de l’énergie hydraulique en France continentale est de 6 gCO2e/kWh (4). Ce facteur peut varier selon les conditions locales, comme l’écoulement du cours d’eau ou les besoins de construction spécifiques à chaque site.
L’activité d’une centrale hydroélectrique n’a aucun impact carbone direct : les émissions de l’hydraulique sont principalement liées aux travaux et aux matériaux. Seule la construction est intensive en émissions et consommation de matériaux et énergie.
L’hydroélectricité est une énergie idéale pour les pays et régions disposant de nombreux cours d’eau et reliefs, ainsi que d’une faible concentration de population. La Norvège en est l’exemple parfait : l’hydraulique constitut plus de 90% de son mix électrique, qui est l’un des moins émetteurs de gaz à effet de serre au monde (5).
L’hydroélectricité dépend donc fortement des spécificités du territoire pour pouvoir être installée.
Une énergie sure
Parmi les modes de production d’énergie électrique, les barrages hydrauliques génèrent peu d’accidents et de risques pour la santé. Leurs impacts sont très majoritairement locaux, contrairement à toutes celles qui sont émettrices de gaz à effet de serre ou nécessitent plus de matériaux rares.
Les accidents sont peu fréquents et font en général peu de victimes, pourtant certainement la pire catastrophe technologique de l’histoire est l’effondrement du barrage de Banqio en Chine, en 1975.
Un typhon avait provoqué l’effondrement d’une série de 62 barrages, non conçus pour un événement si violent et mal gérés lors de la crise. Les estimations vont jusqu’à 8 millions de foyers détruits et jusqu’à 240 000 morts des suites de l’accident.
Cela dit, ce fut un événement unique en son genre. Aucune autre rupture n’a eu un nombre comparable de victimes, bien qu’il y ait aussi quelques exemples de ruptures provoquant des centaines de morts.
La dangerosité réelle de l’hydroélectrique est très faible : 1,4 morts par TWh, en moyenne dans le monde (6). En comparaison, le charbon provoque 100 morts par TWh généré. La pollution de l’air est la plus importante source de mortalité des moyens de production d’électricité.
Quels sont les impacts de l’hydroélectricité ?
Les impacts environnementaux locaux
Un barrage hydraulique est une infrastructure de grande taille, dont la construction peut durer une décennie (7). La construction réclame beaucoup de matériaux de base. Une fois mis en activité, un barrage ne génère plus que très peu d’impacts environnementaux, par comparaison aux autres grandes sources d’électricités.
Au niveau local, les impacts d’un tel barrage sont importants (8). Les études d’impacts avant la construction évaluent comment le projet affectera les zones humides (habitats d’espèces fragiles), l’accès à l’eau à la fois pour la faune et les communautés humaines, les écosystèmes, les possibilités de mouvement des animaux aquatiques, la qualité de l’eau, les dépôts de sédiments et l’interruption éventuelle de leur écoulement en aval, les nappes phréatiques, etc.
Des mesures de mitigation sont développées pour limiter ces impacts. Par exemple, des chemins dédiés aux animaux sont construits afin de permettre espèces qui en ont besoin de remonter le courant, par exemple vers leurs lieux de reproduction. Des dispositifs de surveillance sont installés pour suivre la qualité de l’eau et l’évolution des écosystèmes.
Structure d’échelle à poissons le long de la rivière sauvage de la Valserine, en France
La vulnérabilité à la sécheresse
Les précipitations influencent la productivité des installations hydroélectriques.
Elles risquent donc des défauts d’approvisionnement en cas de forte sécheresse. Les barrages peuvent alors rencontrer des difficultés à se remplir. Par exemple en France en juillet 2022, la production électrique des barrages a été 35% inférieure à la même période en 2021. (9)
Des barrages démantelés en France
Sur le fleuve de la Sélune en Normandie, deux barrages vieillissants ont été démantelés pour rétablir la continuité écologique du fleuve. Cela a permis le retour d’espèces migratrices, comme le saumon atlantique. Cette décision n’est pas universellement bien reçue : les barrages ne sont pas sans avantages et leur démantèlement n’est pas non plus sans conséquences, par exemple sur le risque d’inondation en aval (10).
La centrale hydroélectrique de Sallanches, en Haute-Savoie, aurait aussi pu être démantelée. Pourtant récemment construite, le tribunal de Grenoble avait ordonné sa destruction par soucis de protection de la biodiversité (11). Le débat s’était poursuivi à la Cour administrative de Lyon, qui a conclu que la centrale n’était pas un obstacle à la continuité écologique de la rivière (12). Elle a ensuite été remise en route. (13)
Conclusion
La construction d’infrastructures et la production d’énergie implique forcément des impacts environnementaux divers. Il n’existe donc pas actuellement d’énergie parfaite qui puisse être à la fois abondante et totalement propre.
Néanmoins, l’énergie hydraulique accumule les qualités : renouvelable, bas carbone, pilotable, peu intensive en matériaux, sure… Ses principaux défauts sont ses limites en nombre de territoires adaptés et capacité de production.
Quant aux impacts sur les populations et écosystèmes locaux, il convient de les relativiser et de bien analyser chaque situation, comme le démontre le cas de la centrale de Sallanches, en Haute-Savoie, fermée et réouverte après l’enquête.
Sources
