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Hydroélectricité

Mis à jour le 25/08/2017

L'hydroélectricité représente une source d'énergie maîtrisée, disponible localement. Mais outre ses impacts écologiques, elle est conditionnée par la proximité d'un cours d'eau, une réglementation et des investissements importants.

L’hydroélectricité est l’exploitation de la force motrice de l’eau pour générer de l’énergie électrique. La puissance d’une centrale hydroélectrique dépend du débit de l’eau qui s’écoule et de sa hauteur de chute.
Les petites centrales hydroélectriques (PCH) sont des installations de production énergétique d’une puissance inférieure à 10 000 kW. On distingue :

  • les pico-centrales, de puissance inférieure à 20 kW ;
  • les micro-centrales, de puissance comprise entre 20 et 500 kW ;
  • les mini-centrales, de puissance comprise entre 500 et 2 000 kW ;
  • les petites centrales, de puissance comprise entre 2 000 et 10 000 kW.

Les grandes centrales hydroélectriques ont des puissances supérieures à 10 000 kW (grands barrages, grands fleuves). Il existe plusieurs types de PCH :

  • les centrales de haute chute (hauteur supérieure à 300 m) : la puissance est principalement liée au fort dénivelé entre la prise d’eau et le rejet. La conduite forcée est l’ouvrage le plus important de ce type de centrale ;
  • les centrales de moyenne chute (hauteur entre 30 et 300 m) : la puissance est liée à la fois à la hauteur de chute et au débit turbiné ;
  • les centrales de basse chute (hauteur inférieure à 30 m) : la puissance dépend alors du débit turbiné. L’ouvrage le plus important est ici le barrage ou la prise d’eau, le plus souvent construit en béton.
Avantages Contraintes
Faible besoin de maintenance des PCH Usage conditionné par la localisation du site de production à proximité d’un cours d’eau
L’énergie hydraulique participe à l’indépendance énergétique (pas de consommation d’énergie fossile) Fortes contraintes réglementaires
Énergie disponible localement, avec une ressource distribuée sur le territoire national sur 6 bassins versants Impacts socio-économiques forts pour les projets de grands barrages (déplacement de population et d’activités économiques)
Source d’énergie maîtrisée : le débit des cours d’eau est prévisible et le débit des barrages est contrôlé, ce qui permet de connaître la capacité de production d’une installation à tout moment Impacts sur la continuité écologique des cours d’eau (vie aquatique, blocage des sédiments) et sur la mortalité de certaines espèces migratrices (les anguilles, par exemple)
L’énergie hydraulique est une des énergies renouvelables les moins chères Tarifs d’achat peu élevés
Électricité produite très rapidement mobilisable. Elle contribue ainsi à l’équilibre et à la sécurité du réseau électrique en répondant aux pics de consommation d’électricité Nécessite des investissements importants

 

Recommandations

Un projet de PCH nécessite des études de faisabilité cohérentes, progressives et continues, au niveau technique, environnemental et technico-économique. Un contact préalable avec votre direction départementale des territoires est également indispensable. Enfin, la loi du 16 octobre 1919 modifiée stipule que « nul ne peut disposer de l’énergie des marées, des lacs et des cours d’eau, quel que soit leur classement, sans une concession ou une autorisation de l’État ». Cette loi définit deux régimes d’exploitation des centrales hydroélectriques :

  • le régime de l’autorisation, accordé par arrêté préfectoral, pour les puissances inférieures à 4 500 kW ;
  • le régime de la concession, accordé également par arrêté préfectoral depuis 1999, pour les puissances supérieures à 4 500 kW.

La loi sur l’eau et les milieux aquatiques du 30 décembre 2006 a mis en place des dispositions particulières concernant l’hydroélectricité. La rénovation d’installations déjà existantes est préférable à la construction de nouvelles installations.

Quelques chiffres

  • Coût d'investissement :
    • pour la basse chute : de 2 000 euros/kW à 4 000 euros/kW environ pour des installations de puissance allant de 50 kW à 7 500 kW ;
    • pour la haute chute : de 1 900 euros/kW à 2 500 euros/kW environ pour des installations de puissance allant de 1 000 kW à 7 500 kW.

Ce coût comprend les études et frais de dossier, le génie civil et les équipements hydromécaniques et électriques, pour une durée moyenne de réalisation du projet de trois ans (taux d'actualisation de 8 %).

Source : Synthèse publique de l'étude des coûts de référence de la production électrique - DGEC - 2008 (PDF - 424 Ko).

  • Coût complet de production :
    • pour la basse chute : de 60 euros/MWh à 120 euros/MWh environ pour des installations de puissance allant de 50 kW à 7 500 kW ;
    • pour la haute chute : de 60 euros/MWh à 80 euros/MWh environ pour des installations de puissance allant de 1 000 kW à 7 500 kW.
Ce coût comprend, outre le coût d’investissement, les charges d’exploitation et les taxes pour une durée de vie économique considérée de l’ouvrage de trente ans (taux d’actualisation de 8 %).